地心之火:火山灾害的防范自救-火山喷发的危害与预防
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    火山喷发是一种严重的自然灾害,它产生的熔岩流、炽热火山云、蒸气喷发爆炸,以及它们引起的次生灾害,诸如地震、海峡、火山灰溅落、泥石流等,都具有很强的杀伤破坏能力。接下来,你们一起了解火山喷发的危害与预防。

    认识火山喷发火山喷发是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。由于岩浆中含大量挥发成分,加之上覆岩层的围压,使这些挥发分溶解在岩浆中无法逸出,当岩浆上升靠近地表时,压力减小,挥发分急剧被释放出来,于是形成火山喷发。

    火山喷发可分为三个阶段:

    1.气体的爆炸

    在火山喷发的孕育阶段,由于气体出溶和震群的发生,上覆岩石裂隙化程度增高,压力降低,而岩浆体内气体出溶量不断增加,岩浆体积逐渐膨胀,密度减小,内压力增大,当内压力大大超过外部压力时,在上覆岩石的裂隙密度带发生气体的猛烈爆炸,使岩石破碎,并打开火山喷发的通道,首先将碎块喷出,相继而来的就是岩浆的喷发。

    2.喷发柱的形成

    气体爆炸之后,气体以极大的喷射力将通道内的岩屑和深部岩浆喷向高空,形成了高大的喷发柱。

    喷发柱又可分为三个区:

    (1)气冲区:它位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的1/10。因气体从火山口冲出时的速度和力量很大,虽然喷射出来的岩块等物质的密度远远超过大气的密度,但它也会被抛向高空。气冲的速度,在火山通道内上升时逐渐加快,当它喷出地表射向高空时,由于大气的压力和喷气能量的消耗,其速度逐渐减小,被气冲到高空的物质,按其重力大小在不同的高度开始降落。

    (2)对流区:位于气冲区的上部,因喷发柱气冲的速度减慢,气柱中的气体向外散射,大气中的气体不断加入,形成了喷发柱内外气体的对流,因此称其为对流区。该区密度大的物质开始下落。密度小于大气的物质,靠大气的浮力继续上升。对流区气柱的高度较大,约占喷发柱总高度的7/10。

    (3)扩散区:位于喷发柱的最顶部,此区喷发柱与高空大气的压力达到基本平衡的状态。喷发柱不断上升,柱内的气体和密度小的物质是沿着水平方向的扩散,故称其为扩散区。被带入高空的火山灰可形成火山灰云,火山灰云能长时间飘逸在空中,而对区域性的气候带来很大影响,甚至会造成灾害。此区柱体高度占柱体总高度的2/10左右。

    3.喷发柱的塌落

    喷发柱在上升的过程中,携带着不同粒径和密度的碎屑物,这些碎屑物依着重力的大小,分别在不同高度和不同阶段塌落。决定喷发柱塌落快慢的因素主要有四点:

    (1)火山口半径大的,气体冲力小,柱体塌落的就快;(2)若喷发柱中岩屑含量高,并且粒径和密度大,柱体塌落就快;(3)若喷发柱中重复返回空中的固体岩块多,柱体塌落的就快;(4)喷发柱中若有地表水的加入,可增大柱体的密度,柱体塌落的就快。反之,喷发柱在空中停留时间长,塌落的就慢。

    威夷基拉韦厄火山那样的喷发,事前熔岩已静静地流出,由于熔岩流动缓慢,因而只破坏财产而没有危及生命。而像1883年印尼喀拉喀托火山那样的火山碎屑喷发或蒸气爆炸(或蒸气猛烈爆发),则造成人员的重大伤亡。火山爆炸产生的熔岩流在火山喷发过程中,挥发性物质充当了重要的角色,它不仅是火山喷发的产物,更是火山喷发的动力。从岩浆的产生到火山喷发的整个过程,挥发性物质的活动无一不在起作用。

    奇特的火山喷发

    由于受岩浆性质、地下岩浆库内压力、火山通道形状、火山喷发环境等不同因素的影响,火山喷发形式存在很大区别,通常来说,火山喷发形式存在以下分类:

    1.裂隙式喷发

    裂隙式喷发是岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表。这类喷发没有强烈的爆炸现象,喷出物多为基性熔浆,冷凝之后就会形成大面积的熔岩台地。如分布于我国西南川滇黔三省交界地区的二迭纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处,在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动,故又称为冰岛型火山。

    2.中心式喷发

    中心式喷发是地下岩浆通过管状火山通道喷出地表。这种形式是现代火山活动的主要形式,它又可以分为三种:

    宁静式:在宁静式火山喷发的时候,只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出,然后顺着山坡缓缓流动。溢出的以基性熔浆为主,熔浆特点是温度较高,黏度小,易流动。

    而所含的气体比较少,没有什么爆炸现象,其中最具有代表性的是夏威夷诸火山,在这里人们可以欣赏火山喷发景象,而没有什么危险。

    爆烈式:爆烈式火山在爆发的时候,容易产生猛烈的爆炸,与其相伴随的是喷出大量的气体和火山碎屑物质,其中,喷出的熔浆主要是酸性熔浆。在1902年12月16日,西印度群岛的培雷火山爆发让全世界人们感到震惊,它喷出的岩浆黏稠,而且还有大量浮石和炽热的火山灰喷出,导致很多人死亡。

    中间式:属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型.此种类型以中基性熔岩喷发为主。若有爆炸时,爆炸力也不大。可以连续几个月,甚至几年,长期平稳地喷发,并以伴有歇间性的爆发为特征。以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博得火山为代表.该火山大约每隔2~3分钟喷发一次,夜间在50千米以外仍可见火山喷发的光焰,故而被誉为“地中海灯塔”。又称斯特朗博利式。有人认为我国黑龙江省五大连池火山也属于这种类型。

    3.熔透式喷发

    熔透式喷发是岩浆熔透地壳大面积地溢出地表。它是一种古老的火山活动方式,在现在社会中已经不存在了。在一些学者看来,在太古代的时候,由于地壳较薄,地下岩浆热力较大,所以经常会有熔透式岩浆喷出活动。

    火山喷发的形式是有相关因素决定的,通常来说有两个,即岩浆的性质和喷发时固体、气体、液体三者的比例。根据其含二氧化硅的多少,岩浆可以分为基性岩浆和酸性岩浆。基性岩浆的特点是黏性小,流动性大,也被称为玄武岩岩浆,因为这种岩浆所引发的火山活动爆发非常少,岩浆能在地面作较远距离的流动,所以能形成奇观。酸性岩浆的特点是黏性大,流动性差,所以导致火山活动凶猛强烈。另外,喷发最强的是以气体为主的喷发,称为“爆炸”;以固体为主的喷发次之,称为“喷出”;以液体为主的最弱,称为“流动”。由于三者的强度都比较大,所以称为“喷射”。

    火山喷发物

    火山喷出的物质,根据其性质可分为固体岩块和火山气体。固体岩块即是流出地表的岩浆凝固之后所形成的大小不同的岩块,有的非常大,最小的岩块则为火山尘。火山气体的主要成分是水蒸气、二氧化碳、氮气等。

    1.火山灰

    火山喷发物之一。粒径在2厘米以下,像灰尘。颜色有深灰、浅灰、白和黄几种。由于非常细小,可以被风吹到离火山喷发区很远的地方,甚至可达到上千米以外,并且在喷发结束以后很长时间才沉积下来。

    2.火山渣

    火山喷发时的熔岩碎块称为火山渣,其质地粗糙,多孔,颜色深暗,是火山锥的组成物。

    3.火山砾

    又称“火山豆”,是火山喷发物之一,粒径4~32毫米,经胶结后即成为由棱角状碎屑所组成的火山角砾岩,分布在火山口附近,组成火山碎屑堆。介于火山砾和火山灰之间的碎屑称为“火山砂”。

    4.火山弹

    火山喷发物之一,由射入空中的柔性岩浆物质快速冷凝而成,直径通常在32毫米以上。因熔岩黏度和成分不同,有不同形状和表部特征,内部常呈多孔状或气泡状。由于在空气中很快冷却,外壳通常呈致密状和玻璃质。

    5.火山碎屑流

    火山碎屑流起因于火山爆炸式喷发或熔岩穹丘的崩塌,是气体和碎屑的混合物,它不是水流,而是一种夹杂着岩石碎屑的、高密度的、高温的、高速的气流,常紧贴地面横扫而过。它能击碎和烧毁在它流经路径上的任何生命和财物。

    6.火山泥流

    火山泥流是一种水、黏土、砂和岩石碎块的混合物,其中岩石碎块的尺寸大小不一,最大可达几十米,是在火山斜坡上生成的泥流和岩石碎块流。它不是普通的水流,也不是普通的泥流但在它的密度大、黏度高,沿山谷下冲时具有很高的能量和搬运能力。

    火山泥流高速下冲时可达85千米/小时,高密度火山泥流的形态类似于高速流动的混凝土灰浆。火山泥流能影响到上百千米的下游,破坏力很强,桥梁、建筑物可被火山泥流破坏并搬运到很远的地方。

    人类和其他生命可能被埋葬或被漂砾击中,也有可能被高温的岩石碎块烧伤。

    火山带来的灾害

    据统计,世界上约有800余座活火山,平均每年有60座火山有不同程度的喷发活动,其中有5%可造成极大的灾难。在过去的400年中,大约有20万人因火山而丧生,尤其是强烈的火山爆发,从火山口向四周高速地喷洒出大量炽热而又密集的“炽云”蒸气和火山碎屑流,不仅可以摧毁、掩埋与火山相距上百千米范围内的城镇与居民点,而且由于它突发性强,在其发生后的几分钟内,即可造成巨大的生命和财产损失。大规模的火山爆发,还会引起全球气候与环境恶化,这对地球生命系统及人类生态环境,都会造成一系列灾难性影响,甚至导致生物绝种。产生火山喷发灾害的因素有以下几种:

    1.火山喷发的碎屑物

    火山碎屑流是大规模火山喷发比较常见的产物。公元79年意大利维苏威火山喷发就是火山碎屑流灾害的典型实例,也是有史以来规模最大的火山喷发事件之一。当时,六条炽热的火山碎屑流,很快埋没了繁华的庞贝城,使庞贝城瞬间就在历史上绝迹,直到1689年这座古城才被后人发现。其他几个着名的海滨城市也遭到了不同程度的破坏。

    印度尼西亚位于环太平洋带,是活火山分布比较多的国家之一,火山灾害十分严重。1815年4月,坦博拉火山喷发,火山碎屑流如洪水猛兽夺去了一万余人的生命。后来,火山喷发带来的食物短缺和疫病蔓延,又造成8万多人随之死亡。

    2.火山碎屑流

    火山碎屑流是在火山喷发时,由热气托着固体颗粒,以高速密集的射流喷出。山坡等对这种白炽火山碎屑流的行进,几乎没有任何摩察阻力,因此它所到之处灾害最严重。1902年培雷火山爆发时,充有气体且黏度很高的岩浆猛烈喷发和爆炸,炽热的气体形成飓风,伴随着山崩,以每小时约100千米速度,从斜坡冲下来,构成一股由温度高达800℃的气体(主要是CO2)、玻璃质和尘土组成的乳状熔液,顷刻即吞没了山下的圣·皮尔市。具有破坏性的火山碎屑流,在世界上平均每百年约发生40起。由于火山碎屑流的速度快,避离困难,横扫一切,破坏力大,加之温度高易发生重大火灾,所以它是火山喷发灾害最严重的致灾因素。

    3.火山涌浪

    火山涌浪是指包括低温火山碎屑流在内的岩浆——水蒸气爆发时,多次从喷发口发生的环状横向扩散的喷烟。最终在火山口周围形成一种厚度较大的涌浪堆积物。1965年菲律宾塔阿尔火山的岩浆—水蒸气爆发,伴随着大量的水蒸气,温度低于100℃的环状云,它以30米/秒的速度,像暴风样地扩散,袭击了距喷发口约4千米的塔阿尔湖西岸。

    4.熔岩流

    熔岩流是地下岩浆喷出地表后的高温流体。其温度一般是在几百至1200℃左右。当岩浆喷溢流动时,因其黏度不同,其流速也不一样,高者达100千米/小时,一般为每小时几千米。如不及时躲开也很危险。熔岩流所经之处,能破坏建筑物、森林、耕地等,使之变成不毛之地。

    熔岩覆盖面积的大小,与熔岩黏度、地形条件等有关。单个的熔岩流从火山口源区逐渐过渡为块状和渣状熔岩流。熔岩块的体积,可从足球大小到房子大小。不管其体积大小,这些熔岩块都很疏松,且不稳定,表面有大量气孔,因而使其变得凹凸不平。块状渣状熔岩流的地形一般极为不平,地势上下波动可达10米左右,要跨越它们很危险。熔岩流进入沼泽和水中,能产生第二次爆炸,在靠近冰川的地方,也有发生洪水泛流的情况。历史上有记载的最大熔岩流是1783年冰岛拉基火山喷发,从16千米长的裂隙中同时喷出玄武岩,溢满了附近的冰川河床,并蔓延到周围的村庄和海滨地区,覆盖面积达565平方千米。

    5.山崩

    火山体在力学上属于不稳定结构,火山喷发时,容易造成山体部分崩塌灾害。由火山喷发造成的山崩是火山防灾的一个重要方面。如,1888年日本磐梯山火山活动,使小磐梯山北部崩坏,约有12立方千米的岩石沿北麓流下,夺去3461人的生命。崩落的岩块堵住了山川,因而出现桧原新的湖泊。这次火山喷发完全是气体爆炸,而没有岩浆喷溢,整个喷发过程经历了2个多小时。

    6.海啸

    这是在近海地区发生的火山喷发灾害。海啸的发生常与山崩相联系;由于崩塌物投入海中,海水受堵塞而引起海啸。虽然记载的海啸史例不多,但其受灾范围大,特别是靠近活海水的海岸不容忽视。历史上最大的海啸灾害发生在1883年印度尼西亚的喀拉卡托火山喷发,海啸袭击了苏门答腊和瓜哇沿海海岸,海岸波浪高达35米,有将过4万人被海水溺死。1792年日本云仙岳火山喷发,在发生强烈地震的同时,眉山发生了大规模山崩倾入有明海,引起海啸,使岛原、肥后、天草等地受害严重,造成1.5万人丧生,是当时最严重的火山灾害。

    7.火山性地震

    火山性地震既是火山喷发活动中的一种征兆,也是一种火山喷发灾害,它和地震灾害相同。但火山性地震一般震级都比较小。历史上也曾有过强震的例子。如夏威夷岛1868年、1975年分别发生过7.5级、7.2级火山性地震。因此,在火山活动区,也有发生强震的危险性。

    8.地壳变化

    火山活动导致的地壳变化,除了在火山喷发时造成的山崩、地裂等地形变化外,在黏性较大的岩浆活动区,会引起显着的地壳地基的垂直和水平位移变化,并产生许多断层、龟裂、波状变形等,这对地表和地下设施有一定的破坏作用。

    但它和地震造成的破坏不一样,它是一种长期缓慢的破坏作用。

    9.空振

    空振是火山爆发性喷发时产生的振动。一般多表现为玻璃门窗被震坏。如1950年日本浅间火山喷发时,距火山口18千米居民住房的窗上玻璃无一完好。1912年6月6日,阿拉斯加的卡特迈火山喷发时,其巨大的声响在1200千米以外都可以清楚地听到;1883年6月印度尼西亚的喀拉卡托火山爆炸声的影响区域就更广,在距离火山口5000千米范围都可以听到。

    10.火山气体

    火山气体有95%~99.9%是水蒸气,高温时含HF、HCl、SO2、CO2、H2、N2以及其他各种微量成分,浓度高时,对动植物都有害。低温时,由喷出孔逸出的气体主要成分除水外,还含有H2S、CO2和N2。如浓度高时也很危险。

    根据气象和地形变化,高浓度火山气体可在空中扩散或沿山麓向下流动造成灾害。如,非洲西部喀迈隆的尼奥斯湖,是一个长1930米、宽180米、深200米的火山口湖。

    1986年8月21日21时许,该湖逸出的火山性气体,导致居住在附近的1700名村民死亡,并有3000头家畜被毒死。

    火山喷发破坏环境

    自地球诞生以来直到现在,地球上的环境演变至今,火山活动起着巨大的作用。像大陆和海洋的生成;形成人类赖以生存的大气环境;矿产资源和肥沃土壤的形成以及热能的开发利用,无一不与火山活动有关。但是,火山喷发也给人类带来莫大的灾难。

    火山灾害与其他自然灾害的不同,就在于火山灾害与火山喷发造成的环境变化紧密相关,因为火山喷发可以使人类生存的广域空间(包括海洋、地表到大气层)环境受到影响和破坏。从这一点上来说,火山喷发与人类的生存环境息息相关,火山喷发造成的大气污染早已为科学家们所关注。

    1.火山喷发对气候的影响

    纵观近代几次巨大的火山爆发,均使火山喷发形成的平流层气溶胶增加及其辐射效应,这是造成全球气候影响的主要因素。1883年喀拉喀托火山爆发、1903年墨西哥的柯里玛火山爆发、1912年阿拉斯加卡特迈火山爆发,均使以后的全球平均气温下降0.3℃~0.6℃;1982年3~4月,墨西哥的钦乔纳火山爆发,在太平洋和印度洋上空,出现了火山灰形成的巨大云层,厚3000米,飘浮在20千米的高空。这次喷发一年后,使东南亚变冷,并使澳大利亚、印度尼西亚连续干旱而遭受饥荒。

    2.臭氧层被破坏

    自1985年英国的南极考察人员首次报道了南极上空存在“臭氧洞”

    以来,大气臭氧层被破坏的问题已引起全世界的关注。目前解释臭氧层被破坏的原因,有许多理论观点,但多数人认为是被排放到大气中氟氯烃作用的结果。火山喷发破坏臭氧层的机制,是由于火山喷发时能释放出大量的HCl、HF气体会直接升入高空被输送到平流区,通过紫外线照射,生成氯原子,并在平流层中滞留比较长的时间。据估计,火山喷发因素在破坏臭氧层的诸多因素中,约占30%左右。世界气象专家认为,1992年南极上空臭氧空洞的形成就是1991年菲律宾皮拉图博火山喷发引起的。

    3.污染与恶化环境

    由于火山喷发,喷出大量的SO2、CO2、氯化物、氟化物和甲烷等火山气体,这些气体不仅能使人畜窒息和污染环境,而且由于大气臭氧的衰竭,引起进入对流层紫外线辐射的增加,使地面大气中各类污染物相互间的反应作用增强,继而加速光化学烟雾的形成和环境恶化的加剧。

    火山气中的硫化物、氯化物、氟化物与空气中的水分反应,形成酸性水气,具有毒性,即使含量很低,也会对人和动物的眼睛、皮肤、呼吸系统造成伤害,损害和毁坏植物,腐蚀纤维、金属、建筑物和文物古籍。

    酸性水气凝结后形成酸雨,也会影响人类的生态环境。

    火山喷发不可避免地要引起森林火灾和造成毁林的后果,其影响更为严重。据预测,地球上若无森林,生物的90%将被消灭;70%的淡水将白白流入大海;90%的动植物,因无森林储水将面临干旱威胁;生物碳化物将减少70%,地球上SO2将大量增加,生物放氧将减少67%,地球上将升温;许多地区将发生洪水灾害;空气污染和太阳辐射热等将增加,人类将面临灭顶之灾。

    强烈的火山爆发,不仅会喷出大量CO2、氧化氮和甲烷等温室效应气体,会导致全球气温变化,而且利于导致厄尔尼诺事件发展。如,墨西哥的钦乔纳尔和非洲的火山爆发,很快地减弱了赤道附近的贸易风,使得暖流从西太平洋向东冲击,从而产生一种称做南部厄尔尼诺扰动现象(ENSO),紧接着在南非、印度、印度尼西亚、菲律宾和澳大利亚发生持续干旱;秘鲁、厄瓜多尔和美国西海岸暴雨成灾。据美国地质调查局研究,水下火山喷发,可能引起厄尔尼诺现象的出现,常会导致干旱、台风等世界性气候异常。

    在每次火山喷发中,可以是一种致灾因素,也可以由几种因素的综合作用,造成火山灾害。

    火山下消失的家园

    火山爆发喷出的大量炽热岩浆,温度高达一两千度。熔岩流所到之处,万物化为灰烬:森林草木燃起熊熊大火,各种野生动物葬身火海,珍稀植物无一孑遗。火山喷出的火山灰往往与暴雨结合形成泥石流,淹没城市村庄,冲毁道路桥梁,人类的一切文明成果皆遭破坏。

    1.克诺索斯宫的毁灭(约公元前1450年)

    在公元前2000年~公元前1450年间,地中海克里特岛上的克诺索斯宫是米诺斯文化的中心,在克里特岛以北约110千米处有一个火山岛即桑托林岛,现称锡拉岛。大约在公元前1450年,在桑托林岛和克里特岛发生了若干次破坏性极大的地质变迁。人们不知道这些变动是间隔几年才发生,还是同时总爆发的。但是大家已知道,桑托林岛有过巨大的火山爆发,之后又遭海啸侵袭。桑托林岛上的居民点完全被熔融的岩流毁灭。同时,大量的火山灰云升入空中。而根据一些考古学家的意见,火山灰掩埋了克诺索斯宫。

    可以肯定的是,当20世纪初克诺言索斯宫被发掘出来时,考古学家们必须挖穿火山喷出的物质。

    他们还发现了受地震严重破坏的痕迹,地震可能是同一次地质变动引起的。有一种推测认为,地震可能先发生,使米诺斯人有时间离开克试索斯宫,驾船逃跑,后来他们可能被海啸淹没。

    事件发生的具体经过不可能知道,但这次灾难标志着米诺斯文化湮没的开始。

    桑托林岛在历史上一直是火山喷发的场所。最壮观的一次是公元前196年的海底火山喷发,当时从海面喷射出的火焰持续了4天。这次火山喷发结束后,形成了一个新的岛屿。

    2.庞贝的毁灭(79年)维苏威火山位于意大利南部,靠近那不勒斯湾。在维苏威火山的山脚附近,古罗马人建立了三个城镇,即庞贝、赫库兰尼姆和施塔比亚。

    当时罗马人从来没有想着为生活或者是劳作而担心,因为之前从来没有火山爆发的情况。

    在公元79年8月24日,大约是中午时分,在没有任何预兆的情况下,维苏威火山突然爆发。火山灰和火山砾从维苏威火山喷发而出,火山灰层覆盖了庞贝城。而北面的赫库兰尼姆城也被泥石流淹没了;位于海岸边的施塔比亚城也没有逃脱这种命运。

    很多人没来得及逃跑就已经被埋葬。为了逃生,很多人设法躲入地窖,然而因熔岩和火山灰层的覆盖而窒息,并没有幸免于难。那些困在建筑物中的人更是被毒气所毒死。关于死亡人数并没有一个确切的数字。

    庞贝和赫库兰尼姆城一直深埋在地下,直到约250年前考古学家才开始发掘他们的遗址。

    现在,维苏威火山仍是一座活火山,有时候还能在其上空看到缕缕烟雾。由于它是活火山,时常发生喷发,而喷发的时间也无法预计,所以严重威胁着山脚下人们的生命财产安全。

    在意大利西南海岸,风景宜人,不仅有雄伟的高山,更有宁静的那不勒斯海湾,除此之外,还有着名的维苏威火山。在大约260年前,一群意大利农民正在维苏威火山下挖掘水渠。突然,感觉到有金属物的存在,挖开来看,原来是金光闪闪的东西。

    “金币,是金币。”人们惊喜地叫起来。

    这个消息很快就传遍了大街小巷。很多人开始到这里来寻求金宝,期望能挖出更多的值钱物品。不久,有人挖出一块石头,上面刻着“庞贝”

    的字样。此时,人们才明白,原来这里就是被维苏威火山爆发后的火浆掩埋了的罗马古城——庞贝城。

    给庞贝城带来毁灭性灾难发生在公元79年8月24日午后。一直安居乐业的庞贝居民并没有意识到,这座长期处于“休眠”状态的维苏威火山会突然爆发。振聋发聩的爆炸声,伴着火山口喷出直冲云霄的滚滚浓烟和燃烧的岩浆,中间还挟着石块和灰尘。瞬间,天昏地暗,地动山摇。而那不勒斯海湾也如同被激怒的“老虎”,不断咆哮。顷刻间,又下起倾盆大雨,大雨冲刷着这些石块、泥沙和火山灰,导致了泥石流的爆发。正是在这种险恶的环境下,庞贝城被吞噬了。

    时间已经过去很久了,人们听说过有一座庞贝古城,但是从来不知道它是什么样子,更不知道什么地方是它的遗址。如今,庞贝古城的遗址重新被发现,立刻引起整个世界的关注。随后,意大利政府开始对古城遗址进行发掘。通过人们的不断努力,这座古城初步恢复了原貌,走在宽敞的大街上,人们可以感受古城的魅力。

    通过相关资料,我们可以得知:

    整体来看,庞贝城面积大约1.8平方千米,四周环绕着4800多米长的石砌城墙。由南到北,由东到西各有两条笔直平坦的大街,把全城分成9个城区,每个城区又有许多小街小巷纵横相连,路面都用碎石铺成。大街两旁有铺着整块大石板的人行道。在街道的十字路口,有盛着清凉泉水的水池。而泉水是从城外山上通过高架渡槽引入城内水塔,分别流向各公用水池和富豪庭园的喷泉池。在大街两边的是商店、酒馆、水果铺和杂货摊。城内最宏伟的建筑物,集中在城西南的一个长方形广场四周,这里是庞贝政治、经济和宗教中心。政府大厦的议会厅、办公室宽敞明亮。法院是一座两层建筑物,设有法庭和监狱。它的另一半楼房是进行交易和订立贸易协议的场所,很多商品都在这里买卖。

    广场东北角是一个商品集散地,当时这里店铺鳞次栉比,商品琳琅满目,生意非常兴隆。例如,在一个水果铺的货架上,摆满了各种水果,但是,它们早已干枯变质了。

    庞贝城中有很多富豪的住宅。

    这些建筑的大门通常有粗大的大理石圆柱和雕花门楼。天神和野兽的塑像布满了走廊和庭园。正厅、餐厅和卧室宽敞明亮,四周陈设着精美的白银和青铜制品。

    城的东南角是一座圆形的露天大角斗场,可容纳2万观众,这应该就是当时全城的居民数。墙上还留着这样的字迹:“塞那杜斯是英雄和索命。”“费利克斯将斗熊”。

    而附近的体育场就是人们竞技和习武之地。

    受难者的石膏像是古城中最吸引人的东西。在火山爆发的一瞬间,很多没有逃出来的人要么藏身在比较空旷的庭院里,即使没有被倒塌的建筑物压死,但却被火山灰所包围,最终窒息而死。由于时间很久了,尸体早就枯干,但是骨头架还在,所以考古学家就利用这些空壳作模子,把石膏浆灌进去,制成许多和真人一样形状的石膏像,再现了受难者当时那种绝望和痛苦的表情。

    被挖掘出来的庞贝古城将古罗马城市庞贝城的神秘面纱彻底揭开了。

    给火山装上“千里眼”

    火山监测,是通过各种观察和观测手段,来监视和检测地下岩浆的动态变化,查明异常现象,捕捉火山喷发前兆,为火山喷发预报与研究提供科学依据。

    火山喷发前兆,是和火山活动过程密切相关的异常现象,而且引起火山喷发和前兆现象的原因又很复杂。

    因此,在火山活动过程中会出现各种各样的异常现象。这些现象涉及到地质、地球物理、地球化学、生物、海洋、气象、天文等多学科领域。火山喷发前兆可分为宏观和微观两类。

    宏观前兆异常,是指以肉眼和感官容易察觉的火山骚动反应及表现。主要包括:

    1.地下发出噪声,有感地震和其他由地震而引起的震动。

    2.可见的地表变形标志。

    3.从蒸汽喷孔、喷气孔、泉眼等发出气体气味、颜色、噪声及其喷发物体积和速率的增减变化。

    4.水位、水温、水化学等异常变化。

    5.生物异常,包括植物褪色、枯死与小动物的行为异常及死亡等。

    微观前兆异常,是指信号微弱而不易被人体或动物感官系统所察觉,只能通过仪器才能检测到的异常现象。主要包括:

    1.火山性地震活动。

    2.火山地表形变。

    3.电磁变化。

    4.重力变化。

    5.地热变化。

    6.地下水水位、温度及化学成分变化。从过去长时间的观测研究中体会到,无论是宏观还是微观观测都需要长期不懈地提高观测精度,取全取准第一手资料,还不能仅限于某一种观测手段出现的异常现象进行预报,而是要积累经验,采取多种观测方法的综合分析进行预报。

    火山爆发警报1.一般应急警报

    高频地震震级增大,开始出现长周期地震,可以观测到地形迅速隆起,同时深部幔源气体增多。开始出现零星、小规模的喷气或火山灰喷发,岩石圈热力学状态开始动荡。

    2.紧急应急警报

    出现明显出现火山颤动(C型地震),地壳表面隆起接近峰值,隆起速率减小,而引张应力增大,火山气体含量升高。开始出现频繁的蒸汽喷发和火山灰喷出。

    3.特别应急警报

    火山灰喷发活动增强,强烈的火山颤动往往持续很长时间,火山通道迅速扩张,变形以引张为主,可以观测到很高的火山气体含量,同时发生小规模熔岩流侵入,预示着大规模火山喷发即将来临。

    火山怎样预报

    火山喷发预报是对灾害性的火山喷发,提出发生的时间、地点、灾害类型及其规模影响(强度)的评估与判定,并依据火山活动不同阶段的动态反映和要求,采取逐步逼近的预报方法,相应地做出长期、中、短期和临近喷发以及喷发后的趋势预报。

    由于火山喷发活动周期较长,火山喷发引起的灾害种类及形式也多种多样,而且限于当前对火山喷发与灾害预测预报尚处于探索阶段,所以在喷发预报的程序及其在时间的尺度上,还难以把握。国内外的一些成功经验,就是根据火山喷发活动的规律性,采取阶段性或渐进式的预报方法;从不同阶段可能发生有不同的前兆现象出发,把火山喷发预报,包括灾害预测与评估,大体分为:长期预报;中、短期预报;临喷前的预报和喷发后的趋势(息止)预报等。

    1.长期预报

    火山喷发长期预报是对具有潜在喷发危险火山区的未来几年或几十年后,将有火山喷发和对喷发灾害的预测与评估。根据火山喷发活动的历史状况、喷发类型、喷发规模、喷发周期和近代火山区的地震活动、地形变与构造环境的多种因素分析,并对过去的喷发灾害情况和当今所面临的风险状况,应用“以古论今”

    和相关分析方法进行推测和判定。

    由于火山喷发周期较长,而且岩浆的化学成分、水蒸气的含量、温度、黏度等因素的变化,和岩浆上升通道状态的变化,与循环水接触条件都有不同,即使是同一座火山,其喷发现象,也不会是周而复始地简单重复。因此,火山喷发长期预报,实际上是对潜伏有喷发危险的火山的趋势估计和危害性评定。这对火山区国土资源规划与开发利用或采取避防措施,最大限度地减少火山活动造成的生命财产损失,富有实际意义。

    2.中、短期预报

    火山喷发的中、短期预报,主要是根据喷发前后各时间段内,通过火山监测捕捉到的各种前兆异常,所得出的判定。由于火山预报方法手段在目前还不能准确反映地下岩浆在喷发前向地表聚集变化的过程,而且这种变化过程及其引起的前兆现象又很复杂、多变。因此,在预报的时间尺度上,对中期、短期,乃至临近喷发阶段,都难以作出具体标定。但在作出长期预报的基础上,通过监测研究和提供的各种前兆判据,进一步划定其测报的尺度是完全必要和可能的。为此,把喷发前的几个月至几年前的预报,作为火山喷发的中、短其预报。这一阶段的预报至关重要。

    3.临近喷发预报

    临近喷发预报是指喷发前几天到几周时间尺度内的预报。它是基于火山喷发具有突发性的特点,是根据岩浆临近喷溢时的火山地震,地热变化与火山气的突发性前兆异常等现象分析判定作出的预报,在这一方面,从中短期预报过程中,即可提取相应的信息依据。另一方面,从宏观前兆异常现象也可补充前兆信息。临近喷发预报和地震的临震预报一样,同样是人们实际关心的问题,但在目前,要作出准确的短临预报,却相当困难,主要是在喷发时间上难以卡准。

    4.喷发后的趋势预报

    火山喷发之后,对火山活动未来趋势和止息时间的判定,是公众和当地政府最关心,最紧迫的问题。

    火山喷发后的趋势预报主要根据喷发后各种异常现象的衰减情况进行判断。

    5.火山对策

    火山预报对策,就是政府和主管部门对火山预报意见的决策和采取的处理原则及方式方法,主要包括:预报意见的科学评审与确定;预报的发布与对策。

    6.火山预报意见的评审和确定

    火山预报意见的确定,是要为政府发布预报和进行决策提供可靠依据,也是行使政府减灾职能的先行步骤。所以,这绝非是以某一个专业科研部门和某个人提出的意见所能取代,而必须通过主管部门,召集有关的专家和行政官员,进行审议和评定;当主管部门受到预报意见之后,通常会定期或不定期地召开例会,进行评议、会商和审议,经过审定认可,方能向政府上报。

    在我国,火山监测预报工作已被纳入中国地震局统一管理。所以,要按照《发布地震预报的规定》,原则上是省级以上的地震部门为正式评审和确定火山预报意见的单位。

    地区(市)和县级地震工作部门,只有在非常紧急的情况下,才可以正式确定预报意见。但必须及时地报告同级政府和上级主管工作部门。

    海底火山灾害

    我们一般常以为火山只是存在于陆地上,其实海洋中也有火山呢!

    海底火山和陆地火山爆发的气势迥然不同,像冰岛的苏特西岛海底火山就是在海面下安静平稳地喷发,它一边形成宽广的盾状火山,一边继续成长,到接近海面时,才开始激烈地爆发。

    1977年,美国地质学家和生物学家在太平洋加拉帕戈斯岛以东进行了一次探险活动,他们在2500米深的海底发现了一个深海火山口,那里有一堆堆冒着黑烟的笋状小山。

    这是科学家们发现的第一座深海火山,在此之前,人们对此还一无所知。

    从海底火山中所流出的热熔岩流,一遇海水便立刻迅速冷却,形成枕状熔岩。

    1.太平洋海底火山奇观

    太平洋海底有许许多多的火山,是地球上火山最多最密集的地方。

    海底火山的分布和喷发环绕太平洋的是个火山带,从阿拉斯加向西经阿留申群岛、日本列岛、中国台湾岛、菲律宾到新西兰,一共有370座活火山,占全世界活火山总量的75%。太平洋中部有一条火山链,即从堪察加半岛经帝王群岛、夏威夷群岛,向南一直到土阿莫土群岛,长度有1万多千米,这一连串的海岛都是火山岛。太平洋西部海底有许多分散孤立的海底火山,就像天空中的繁星一样,布满了西部海底。

    据调查,太平洋的海底火山有1万多座。

    在水较浅、水压力不大的情况下,海底火山喷发时的景象甚为壮观,产生大量的气体(主要是来自地球深部的水蒸气、二氧化碳)及一些挥发性物质,还有大量火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出,在空中冷凝为火山灰、火山弹、火山碎屑。

    2.日本附近的海底火山

    日本附近的海底火山是爆炸性的海底火山。伊豆诸岛南面的明神礁是一座海底火山,1952年9月17日的一次爆发,水蒸气和硫黄气构成的气柱有几百米高,喷出的火山熔岩和碎屑堆成高出海面90米的火山岛。1953年8月,它再次猛烈爆发,将直径2000米的火山岛全部毁灭。以后,这火山时有喷发、爆炸,火山岛也时现时没。

    日本小笠原岛的海底火山活动十分剧烈。从1973年4月开始,它就在水深100米的海底爆发,使海水变黄,海面冒烟、喷火、喷水、喷碎石。它每隔几分钟喷发一次,喷出的火山碎屑可高达200米,烟柱有1500米高,而后逐渐从海底长出一个火山岛。

    日本鹿儿岛海湾东面的樱岛火山,是至今仍在喷发的活火山。它原来也是海底火山,在3000年前开始爆发,时喷时停,到1914年为止,喷发的大量海底熔岩流使火山与陆地相连。鹿儿岛海湾就是由几个火山口连通而成的。实地考察时,只见火山频频爆发,吼声隆隆,山体颤动,黑烟滚滚,呈蘑菇云状上升,继之,黑烟弥漫,笼罩了山顶两个火山口,而后固体喷发物——火山灰、火山砂、火山渣喷出,散落在火山四周。当时,观察者的衣帽、脸、颈、全身均会落满火山灰,像从烧砖瓦的窑中出来似的。鹿儿岛火山至今仍频繁爆发,沿山坡堆积了大量火山灰、砂、碎屑,一旦暴雨来临,就可能发生泥石流。

    3.夏威夷群岛海底火山

    夏威夷群岛海底火山有两座活火山在喷发,基老洼火山,海拔1247米,冒纳罗亚火山,海拔4169米。火山喷发时,岩浆从火山口中流出,像从炼钢炉中倒出的铁水一样,灼热红亮的岩浆流顺着山坡向下漫流,吞没田野,推倒树木和房屋,所到之处一片火海。当时是1991年5月,恰逢基老洼火山1990年喷发的后期,只见一片燃烧的“铁水”在山峦之间缓缓流动。更为壮观的是熔岩流从海边悬崖倾流入海,成为灼热耀眼的“铁水”瀑布,岩浆冲入海水中,激起一阵阵沸腾的蒸汽柱,直冲云霄,带着硫黄味的腾腾烟雾,一直弥散到几千米以外。此情此景,令人终身难忘。

    与日本附近的海底火山不同的是,夏威夷海底火山喷发是一种宁静式的,大量熔岩流从火山口流出,像一条火龙沿海底流动,沸腾的海水喷出一股股强劲的蒸汽柱。

    夏威夷群岛是太平洋中部火山链中的一部分,它是由于海底火山喷发,火山不断扩大加高,终于露出海面而形成的火山岛,岛屿四周海底深5000米,而岛上的火山顶可达海拔4000多米,也就是说这座火山总高度达到9000米。在夏威夷岛上观察研究火山,就像直接观察海底火山喷发活动一样,给人们一个十分难得的机会。

    1996年夏天,基老洼火山的熔岩流活动已经停息,新的、乌黑的熔岩盖在原来的柏油马路上,将公路切断。山坡上茂密的灌木丛,被一道道的熔岩流覆盖。新凝结的熔岩使地面崎岖难行,一些被推倒的柳树斜插在凝固的岩浆中,地面上清晰地保留着熔岩流动时的各种形态。

    在火山区域,地面到处冒着热气,国家火山公园的广告牌上说明,火山口区域地下温度在400℃以上。

    下雨降下的地面水汇入裂隙,土中温度将水烤成蒸汽向外冒出。在硕大的火山口洼地中,前后左右无数支蒸汽柱从地下喷向空中,人们步行其中,如腾云驾雾。

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