06_01_2023星島日報(紐約都會版)

特別策劃 B7 2023年6月1日 星期四 廣告。爆料。查詢 212-699-3800 超級火山的噴發可能會讓人類文明被 按下暫停鍵。在地球上,最有可能達到這 個效果的超級火山就是美國的黃石超級火 山。科學家習慣用火山爆發指數(VEI)來 衡量火山的威力,黃石火山是爆發指數達 到8的火山。1815年印尼坦博拉火山猛烈大 噴發,造成直接死亡人數約1萬人,次年全 球氣候異常,8.2萬人死於後續的饑荒和疫 病。這次大噴發成為有史以來對氣候影響 最大的火山噴發,但火山爆發指數也剛達 到7。如果指數達到8的話,能量將是坦博 拉火山噴發的十幾倍。 根據美國地質調查局發布的數據: 2021年,黃石超級火山周圍的地震次數, 一共為2773次,和2020年的1722次相比, 足足多了1000多次。此外,近年來,黃石 火山也變得越來越活躍,僅僅是2021年, 火山活動就突增30%以上。 全球定位系統(GPS)在2021年並未探 測到黃石火山有較大或者重大的地表變 形,從黃石超級火山破火山口監測到的數 據顯示,火山口區域自2015年以來持續下 沉。衛星收集到的圖像數據顯示,黃石超 級火山口中部下沉了約3厘米,而下沉區域 邊界卻隆起了約1.5厘米。從2021年黃石超 級火山監測到的地震活動頻率和地表形變 數據來看目前黃石超級火山並沒有噴發的 徵兆,目前而言黃石超級火山是安全的。 不過黃石超級火山仍是現在全球受監 測最嚴密的地區之一。人們通過各種儀器 跟蹤其活動的任何可觀測趨勢,包括檢測 地震鏈的地震儀、用於記錄地面膨脹和移 動的GPS傳感器,甚至是用於檢測巖漿室 壓力變化的衛星圖像。 黃石公園利用全球定位系統(GPS)接 收器連續記錄和臨時記錄位置資訊,以及 通過測量基準標識,精確地記錄它們的位 置(大地坐標)。提供了黃石公園相對於北 美大陸的GPS速度場。速度場反映了由於 巖漿和熱液運移等火山活動以及與地震有 關的斷層運動而引起的地面空間變化。因 此,在黃石公園利用GPS 測量地面運動,提供了 一種監測 活火山和構造運動的手段,通過計算可以 了解到其火山活動情況和斷層運動情況, 從而可以對將來的火山和地震活動進行初 步判斷和預測。 通過對黃石火山的監測,發現過去的 100年來,黃石火山周圍的地質運動都開始 變得越來越活躍,不僅周圍的地面被抬升 了近1米,同時,周圍地震開始變得頻繁, 這也是火山噴發的徵兆之一。 當然,這些預測也不一定都準確,比 方說,在2014年的時候,由於黃石火山突 然開始釋放出巨大的能量,因此,在當時 曾經有科學家進行預測,認為黃石火山馬 上就要噴發了,不過後來卻又歸於沉寂。 黃石國家公園(Y e l l o w s t o n e National Park)在1872年3月1 日正式誕生,為全世界第一個國家 公園。直到1960年代,科學家才發 現在黃石公園有座超級火山,火山 口位於懷俄明州的西北角,約有72 公里長、55公里寬。1980年代科學 家才知道黃石公園底下的火山是一 座活火山,隨時有噴發的危險。 目前,黃石火山是全球唯一活 躍的超級火山,一旦噴發火山灰可 以覆蓋全美3/4的國土。實際上, 近年來關於黃石火山何時爆發的問 題已經引起憂慮。 最近一次距今64萬年 黃石火山曾有過三次超級爆 發,第一次在210萬年前,第二次 在130萬年前,第三次則在64萬年 前,幾乎導致大陸分裂,並且由此 形成了今天的黃石火山口。若按照 火山爆發的時間,這意味著黃石火 山大約每隔65萬年會爆發一次。 黃石公園的所在地黃石高原是 上述三次大規模火山噴發形成,第 一次噴發火山灰被直接拋射到現在 的墨西哥北部和洛杉磯附近,第二 次噴發其火山灰被直接拋射到內布 拉斯加州和堪薩斯州,第三次噴發 其火山灰直接落到了墨西哥灣。 自那時以來,黃石火山一直 處於活躍狀態。現在,科學家研 究發現,火山變化的速度可能比 之前學界的預測要更加快速。科學 家發現,黃石超級火山自2004年以 來,以破紀錄的速度隆起。光是在 2009、2010及2011的三年間,火山 每年上升就達7.6厘米。是1923年 開始進行監測以來,隆起速度最快 的紀錄。 地震數量劇增 另外,自2011年起,黃石國家 公園周圍的地震就變得愈發頻繁, 在2011年的一年時間裏頭,竟然發 生了大大小小百餘次的地震,平均 三天一震,而到了2019年,這個數 據不再是三天一震,來到了驚人的 一天三震的地步,活躍程度陡增。 受限於現階段地震報警機制, 小幅度的地震可能無法準確感知。 但劇增的地震數量讓人明白,這片 土地的下面正在醞釀著大事。 目前,黃石公園下方已經形成 一個直徑約有70公里,厚度為10公 里的巖漿倉庫,而且這個倉庫仍然 不斷的湧入大量的熔巖,內部壓力 和量都在瘋狂疊加。 猶他大學黃石公園的火山專家 史密斯率領的研究團隊發現,地底 巖漿庫充滿熔巖,他說︰「因為它 涵蓋的地區如此廣大,而隆起速率 如此之高。一開始我們擔心它朝向 爆發發展,但當我們看到巖漿在10 公里深之處,就鬆了口氣,如果在 2、3公里處,就令人非常憂心。」 在黃石公園內,地表下644公 里處是所謂的巖漿「熱點」,就在這 裏的上方,坐落著這座沉睡的超級 火山;觀測人員認為,目前在地下 10公里處,不斷擴大的巖漿庫可能 是造成近期異常隆起之因。他們也 持續關注一團約洛杉磯大小,被擠 壓入火山的煎餅形狀的熔巖。 黃石超級火山萬一噴發,全美 約3/4的土地將被火山灰覆蓋,基 礎設施會嚴重受到影響,包括但不 限於電子設備無法正常使用,交 通、通訊等全線崩潰,全球航空業 陷入癱瘓。 而黃石火山1000公里範圍內的 多數民房將被火山灰壓垮,火山灰 將引起暴雨且夾雜火山灰的降雨會 引發泥石流摧毀大量建築。 此外,劇烈的噴發將噴出巨量 二氧化硫等有害氣體且嚴重污染 水、農作物等植被和食物,美國本 土多數民眾將死於氣體中毒、受污 染的水和食物。火山噴發最終還會 造成全球性的氣候災難,人類的生 存將面臨嚴重威脅。 每一個到美國黃石國家公園的遊客,都會癡 迷於這裏色彩斑斕的溫泉和沸騰的泥漿池。無與 倫比的自然美景往往使人們忘記一個事實:這個 公園正坐落在一個地下暗流湧動的巨大火山之上。 盤點火山灰作用 ■黃石國家公園是美國旅遊的 名片之一,但是地底下卻已形 成一個巨大的巖漿倉庫。 新華社資料圖片 ■大稜鏡溫泉是美國最 大,世界第三大的溫泉。 路透社資料圖片 無噴發徵兆 目前暫時安全 氣溫雨量將驟降 抹去全球一成人口 黃石超級火山 在過去210萬年裏噴發 過3次,最近一次是在64萬年 前。人類歷史上還沒有經歷過黃石 火山噴發,但它仍然被認為是活躍 的火山,因為它在歷史上的活動頻 率很高。專家一直在密切關注黃石 火山的活動情況,以便及早預測和 預防潛在的火山活動帶來的影響。 美國猶他大學在2015年的研究 指出,黃石超級火山臼下方共有兩 座巖漿庫,上方巖漿庫位於地底16 公里處,容積較小,下方的巖漿庫 位於20公里至45公里深處,容積為 4. 6萬立方公里,為上方巖漿庫的 4.5倍,內涵的巖漿可以灌滿11座美 國大峽谷或23座中國三峽水庫。 紐時中文網報道,生存風險專 家們在很大程度上同意,超級火山 才是人類滅絕的最大自然威脅,地 球上分布著約20座超級火山,但危 險性絕對不高。黃石公園在任何一 年裏發生超級噴發的概率是73萬分 之一。但非常不可能並不等於完全 不可能,黃石超級火山若爆裂式噴 發,能夠噴出超過1000立方公里的 巖石和火山灰,比1980年華盛頓州 聖海倫火山(Mount St.Helens)爆發 所噴出的物質多出2500倍。 氣象學家建立的模型發現,如 果噴發是在夏季,釋放出來的氣霧 可能會擴散到全球。有科學家進行 類比演示發現,一旦這座超級火山 噴發,1000公里內的人都將無法倖 免,其中大部分人都會因為所吸的 灰塵死亡。而只需要三四天,大量 的火山灰就會抵達歐洲大陸。在短 期內,由於有毒雲團阻擋陽光,地 球的年平均氣溫會因為空氣中的火 山灰下降十餘攝氏度,據估計,這 樣的寒冷氣候大概會持續近十年之 久。此外,降雨量也將急劇下降, 這可能足以引發熱帶雨林滅絕。從 美國中西部開始,農業可能會崩潰。 另外,假設正如科學家建立的 模型,一次超級噴發可能會殺死 全球10%人口。即使這樣的火山爆 發約每71.4萬年發生一次——屬於 較低頻率——災難造成的死亡人數 相當於從現在到超級火山最終爆發 那一年,平均每年死亡超過1000 人。如果火山噴發約每4.5萬年發 生一次——也就是以較高頻 率——預計每年死亡人 數躍升至1.7萬人左右。 科 學 家 大 多 認 為,黃石火山噴發不 僅是美國的災難更是 全世界的災難。一組 研究人員數年前為歐 洲科學基金會撰寫的 關於極端地質災害的報 告中寫道,這將是「自 文明誕生以 來最大的災 難」。 火山灰由火山活動產生,就是 細微的火山碎屑物。在爆發性的火 山運動中,噴發的火漿將固體石塊 和熔漿被分解成細微的直徑小於 2 毫米的碎石和礦物質粒子,這部分 成為火山灰。在火山的固態及液態 噴出物中,火山灰的量最多、分布 最廣,一般為深灰、黃或白色,堆 積壓緊後逐漸形成凝灰巖。 建築材料 火山灰在建築材料上的應用非 常廣泛,可以被製作成多種產品。 如外牆板、樓板、屋面板;屋面隔 熱層;耐熱混凝土;水泥活性混合 材料;建築物飾面材科;光學玻璃 高級磨料等。 化工材料 火山灰作為化工材料的用途主 要是作為一種輔助材料,例如:殺 蟲劑載體、肥料控制劑、磨粉作過 濾劑、乾燥劑和催化劑,硬塑膠填 料、牙膏、肥皂及其他日用化工品 填料。 衍生產品矽酸泥 矽酸泥也叫做火山灰水泥,主 要是由矽酸鹽水泥熟料和火山灰質 混合材料,加入適量石膏加以磨細 而成。火山灰水泥一般適用於地下、 水中及潮濕環境的混凝土工程,不 宜用於乾燥環境、受凍融循環和乾 濕交替以及需要早期強度高的工程。 ■黃石超級火山位於美國黃石國家公園,圖為公園內的大棱鏡溫泉風光吸引眾多遊客 流連。 新華社資料圖片 ■印度西爪哇一處火山爆發後,度假區 歡迎標誌被火山灰覆蓋。 路透社資料圖片 ■ ,是公園 羅斯福拱門位於黃石國家公園北門 主要標誌之一。 網上圖片 黃石火山 暗流湧動 一旦噴發 全美四分三被覆蓋 之三

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