火山災害

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7.gif (6739 個位元組)    火山噴發和人類的活動息息相關。火山作用具有毀滅性的破壞力,不僅造成人類財產的損失,更會危及人類與大自然動、植物的生命;如西元79年義大利維蘇威火山爆發,大量的火山灰覆蓋了鄰近的龐貝城,導致龐貝城在歷史上絕跡,到17世紀才被世人發現。又如西元1991年的日本雲仙火山的爆發,造成數千名居民無家可歸,以及奪走了35條人命;菲律賓的皮納吐坡火山的爆發,使得美國不得不放棄在西太平洋最大的海、空軍基地等。

      火山與氣候

    火山噴出的二氧化硫如果進入平流層,逐漸轉化成含硫的懸浮微粒。一般而言,火山爆發,幾個月之後,懸浮微粒雲 (aerosol cloud)的影響達到最高點。懸浮微粒反射太陽輻射,但也同時吸收地球的長波輻射。由於它吸收紅外線的效率較高,因此含懸浮微粒的平流層(一般而言,20km-25km)溫度會昇高

   
懸浮微粒對對流層氣候的影響就比較複雜。小顆粒( 半徑<1μm ) 反射太陽輻射的能力較強,因此產生冷卻作用; 大顆粒( 半徑>2μm ),則吸收地球長波輻射的能力較強,因此具有增溫作用。但是大顆粒受地心引力影響,幾個月之後,幾乎全部掉落至地表。因此,火山爆發之後數個月後,只剩下較小的懸浮微粒留在平流層。這些懸浮微粒可能停留在平流層達數年之久,不斷的將太陽輻射散射回太空,淨效應為冷卻作用,使地表溫度下降。

    科學家估計1991年6月菲律賓的皮納吐波火山爆發使全球溫度下降了約0.5℃ 達兩年之久。原本節節上升的溫度在1991年之後止昇回跌,直到1994年才恢復上升的趨勢。科學家估計1991年皮納吐波火山爆發,造成了4Wm-2的輻射冷卻,使北半球溫度下降0.5℃。在短期之內,造成的影響,遠比工業革命以來溫室氣體增加,造成的溫室效應(2.5Wm-2)還要劇烈。

    根據歷史記載,火山爆發之後,某些地區的氣候曾發生明顯的變化。譬如,冰島Laki火山於1783年爆發之後,美國及歐洲連續兩年的夏季氣溫都偏低。歷史上最有名的個案則是發生於1815年的印尼Tambora火山爆發。二年之內,太陽、月亮、星星的光度都明顯降低。隔年(1816)在美國及歐洲被稱為「沒有夏天」的一年( The year without asummer )。該年春季及夏季皆發生結霜現象,六月時在美國新英格蘭還下了一場6呎深的雪。

    亞洲地區也出現異常氣候。譬如,台灣的新竹及苗栗在1815年12月曾結霜達一英吋厚,彰化在1816年12月有結冰現象。海南島的1815/1816年冬天又冷又乾,半數的樹因此死亡;1816及1817年中國的農業收成亦因惡劣氣候而顯著減少。我們無法判斷這些現象是否與1815年火山爆發有直接關係。但是,無庸置疑的是,該火山爆發之後,世界上許多地區確實發生異常的氣候。這些例子顯示,
火山爆發可能短暫的影響氣候

     
            火山爆發

12.gif (73157 個位元組)     火山爆發可能影響氣候,但並不是每一次火山爆發都會如此。火山爆發對氣候影響的程度決定於留在平流層的懸浮微粒含量。一般而言,停留在平流層中的懸浮微粒會因重力牽引逐漸沈降至對流層而後消失。它停留在大氣的時間頂多2-3年。因此,單一火山爆發對氣候的影響只是短短幾年。

     雖然單一火山爆發的影響極為短暫,如果年年有大型火山爆發,噴出含硫量極高的火山灰,仍可能影響較為長期的氣候變化。

    火山爆發無疑的會帶來災害,縱使是溫和的火山作用,它所湧出的岩漿溫度也相當高,常達攝氏七百度以上,因此所經之處,所有動植物都會被吞噬。如火山爆發在人口稠密區附近,就算人畜能及時走避,財物上還是會遭受重大的損失。

    劇烈的火山爆發為害更大,為數可觀的火山物質被極大的衝力帶到空中,又迅速地落下來,掩蓋了大陸的一切。

    最近,有些科學家還提出:在地質時代上許多生物的突然滅絕,可能和超規模的火山爆發有關。例如﹕中生代的侏儸紀和白堊紀時,各種大型的恐龍遍佈地球﹔但到了中生代之後的新生代,恐龍卻突然完全消失。這可能是那個時候曾發生一次或一個階段的大災害,而災害可能就是個超級大規模的火山爆發。火山爆發使得天空佈滿火山灰,長期遮蔽天日,因而
改變地球的生態環境,恐龍的大型生物無法適應,便在短期內絕種了。

           火山帶來的利益
    火山作用對我們並非完全有害無益。例如岩漿只要能留在地表下,就是很好的
地熱來源。我們知道,火山附近常有溫泉或熱泉,這就是因為岩漿散發出的熱度使地下水變熱而形成的。這種熱源我們稱為地熱,規模大的可形成「地熱田」。

    火山作用的另一個好處是為我們
製造陸地。地球表面大約有71%被海水所覆蓋,海底火山經年累月不斷地冒出岩漿,冷凝成岩石,如此長期堆積,直到有一天岩石高出水面形成島嶼。夏威夷群島與冰島就是這麼形成的,至今,島上還有活動火山不時噴出岩漿。