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火山冬天——岩浆带来的寒冷



    我们生活的地方很少见到火山爆发,但这并不代表你就逃到了它的阴影之外。在炎炎夏日,它可能会带来冰霜,而冬天还可能因此更冷。就算想象力再丰富,你也没办法把通红滚烫的岩浆和冰扯上关联,但是,神奇的自然界时刻都准备要轰击你的脑瓜。

    火山制造冬天

    火山冬天的意思并不是说,一次火山喷发之后,整个地球就陷入了严冬。而是火山喷发后,全球气温在几个月甚至几年的时间内都下降了。有时仅为零点几度,有时是几度。可别小看这几度,要让整个地球巨大的陆地、大气层和海洋降温,那是多大的空调也做不到的事情。但是偏偏火山就有这个本事。它是如何办到的呢?

    火山“制冷”专家

    我们先来认识一下专门给地球制冷的火山。火山看起来都长得差不多,但爆发的方式其实分为很多类型。不一样的爆发,后果也不同。夏威夷的基拉韦厄火山,虽然常年火力四射,却一直是平静地喷出岩浆。因为它的岩浆含有的气体很少,又非常稀薄,不会堵住火山口,除了不断填海造陆,暂时没见其他影响。科学家送给这种安静的喷发一个名字:夏威夷型喷发。而普林尼型喷发的画风就完全不同了,这是一种爆炸性的喷发,岩浆里面的气体因为突然释放,产生的冲击力将所有的岩浆喷射到高空,飞溅的岩浆凝固后就形成醒目的火山灰云。正是这种喷发可以带来全球变冷。

    飞上云霄的火山灰

    普林尼型喷发的巨大威力,为各种火山里的物质进入大气层提供了动力,这是火山制冷的重要一步。别看火山只是一座山,在看不见的地下,有巨大的岩浆池。里面混杂了熔化的岩石、水蒸气、二氧化碳,以及二氧化硫。火山一旦爆发,这些物质就像坐着火箭直冲云霄,进入大气的平流层。平流层距离地面已经超过20千米,通常是民航客机飞行的地方。那里风很大,而且特别冷。黑压压的火山灰去了那里可以扩散到很远的地方。火山灰虽然可以阻挡一部分阳光照射到地面,但最多几个月就会落回地面,还你一个蓝天白云的世界,比较可怕的是二氧化硫。

    可恶的二氧化硫

    火山里的二氧化硫气体在平流层的狂风中开始做环球旅行,并且与水汽结合形成硫酸液滴。这些液滴因为太轻了,一时半会儿很难落回地面。可是这些液滴形成的高空云层,将大量的太阳光反射回太空。然后,待在云朵下面的人和动物、植物就开始遭殃——下面变得越来越冷。这些可恶的硫酸液滴如果一直悬浮在那里,地球就会一直降温,我们有可能重回冰河世纪。好在,下雨可以把它们从大气里冲洗掉,不过是以酸雨的形式。

    历史上的大降温

    在下酸雨以前,地球就不得不忍受暂时的寒冷了。下面就请“欣赏”几个著名的历史场景。里面出场的人物有十足的把握向你证明,一次火山爆发带来的降温足以让所有人陷入恐慌。距离我们最近的是1991年菲律宾皮纳图博火山喷发(你在2017年10月的杂志上已经见识过它的威力了),全球至少被冷却了2到3年。印尼喀拉喀托火山从1883年8月的一天下午开始喷发,接下来的4年里异常寒冷,出现了强劲的暴风雪,各地都有破纪录的降雪。然而历史上任何一次火山喷发都比不上那次造成“无夏之年”的坦博拉火山喷发。这座火山在1815年喷发后造成的极端天气是全球性的。美国东部被尘雾笼罩,太阳黯淡到人们可以用肉眼看清太阳表面的黑子。接着,纽约州出现了仲夏时节的霜冻和6月飞雪,无数庄稼被摧毁。从总统职位退下的托马斯·杰斐逊欠的钱是越来越多,因为回家务农的他根本没有收成。一家报纸悲观地说:“已经是7月中旬,我们还看不到一点可以把现在叫作夏天的迹象。”当时的情况一定是非常糟糕的。

    火山冬天带来的好事

    然而,也不是所有人的生活都变得糟糕。德国发明家卡尔·德莱斯发明了脚踏车,因为当时用来拉车的马没有饲料可吃。英国小说家玛丽·雪莱也是在这个时候创作她的小说《弗兰肯斯坦》的,异常的夏季阴雨使得在瑞士度假的她没法出门。科学家们则试图解答火山究竟有什么本事让地球冷到这样的程度。

    在火山严冬求生

    对于该如何熬过这样的严冬,似乎还没有人仔细想过。这实在是太奇怪了!放眼全球,至少有12座足以造成重大混乱的超级火山,均匀地分布在美国、南美的安第斯山、地中海、日本和印尼的几个岛屿上,不偏不倚地刚好威慑着全球70多亿人口。这些超级火山,因为每次爆发之间的间隔有点久,长达几百万年,所以一次爆发就能释放出超过1000立方千米的岩浆。美国黄石火山如果爆发,整个美国中西部都会被火山灰掩埋。寒冬一旦来临,我们会面临以下问题:

    1.首先是取暖。全球气温会下降好几度,冬天将比以往更严寒。但这或许不成问题。因为我们可以燃烧煤和天然气取暖,还有核电站。

    2.火山灰覆盖的农田将寸草不生。但是随着时间推移,火山灰里丰富的矿物质会使得那里的土地非常肥沃,反而利于植物生长。所以这也不是大问题。

    3.最大的问题是一日三餐。因为短期内光照的减少,全球气温的下降,毫无疑问,所有地方的农作物产量都会下降。我们很可能需要停下手中大部分工作来种庄稼。使用LED人造光源给植物补充光照将变得非常流行。吃肉的同学建议先忍忍吧,因为我们找不到东西来喂养牲畜。

    虽然地质学家认为,火山爆发带来的剧烈气候变化和寒冬可能造成了史前几次生物大灭绝,但并没有十足的证据。总之,珍爱生命,远离火山吧!

摘自《小哥白尼》2019.2

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