為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

火山噴發是地球上最致命的自然災害之一,它將地球內部的熱量和物質帶到了地面,由於壓力的瞬間釋放,以及火山灰的長期影響,有時候它會帶來一些毀滅性的破壞力。

眾所周知,根據火山爆發性的相對量度,火山噴發被劃分為8個不同等級,每一個級別相較於前一個級別強度都增加了10倍,這個被稱為火山爆發指數(VEI)。

可你有沒有想過,為什麼火山爆發指數最多隻有8呢?

VEI和噴發量的關係,圖源:公共領域

其實原因很簡單,目前考古學家們還沒有發現地球上曾出現過超8級的火山噴發。

根據現有火山爆發指數的劃分,如果存在9級的火山噴發,那麼它的強度會比8級火山高出10倍,這意味著它將噴射出超過1萬立方千米的火山灰。

在過去的1。32億年裡,目前已知的大約有40次火山噴發達到8級(當然有很多可能沒被發現),其中噴出火山灰最多的一次是大約3000萬年前,發生在猶他州的Wah Wah Springs火山噴發。

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

Wah Wah山脈曾最大火山,圖:SANtosito

據估計,在大約一週的時間裡,Wah Wah Springs火山產生了超過5500立方千米的噴出物,很明顯它距離9級還有一些差距。

地球上最近一次8級火山噴發發生在2。7萬年前——紐西蘭的陶波火山噴發,預計這次噴發總共產生 1170 立方千米的火山灰。

進入全新世後,就再也沒有出現過8級火山噴發了。

那麼8級火山噴發到底是什麼概念呢?破壞性會有多強呢?

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持續影響:全球降溫多少?

人類是在進入全新世後才開始快速繁殖和擴張的,因為我們在這個階段開始發展了農業。

當我們開始發展農業,其實我們就會變得非常關注自然災害,幸運的是,在接下來很長的一段時間裡沒有超級火山噴發。

8級火山噴發除了火山灰需要達到1000立方千米之外,它的噴射高度還會超過20千米才行,所以火山灰會進入平流層。

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

相對於對流層,進入平流層的火山灰將很難落入地面,它會在幾周內被送往全世界的上空,然後就像一把遮陽傘一樣阻擋陽光,這會導致全球氣溫驟降,也就是大家所說的“無夏之年”。

對於發展農業的文明而言,氣溫驟降是致命的打擊,這將導致農作物歉收。

在歷史上,被多個國家同時記錄到的“無夏之年”,是1815 年的坦博拉火山噴發,這是人類有記錄以來最大的一次火山噴發,它是一次7級噴發——將160-213 立方千米的火山灰送入大氣。

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圖注:1815 年坦博拉火山噴發的痕跡

雖然,這次噴發在4月10日就達到了高潮,但是在接下來的6月份(夏季),北半球許多地區因為這次噴發而下起了雪。

有統計顯示,這次噴發只讓北半球整個夏季的平均氣溫下降了0。53℃,它之所以能讓許多地區夏季降雪,原因在於它就是在夏季噴發的,而且之後的該地區的小型噴發一直持續了6個月。

而進入全新世之後,最大的火山噴發可能是1257年印尼的薩馬拉斯火山爆發,根據對火山灰沉積物最大的值的研究,這次火山噴發噴出的火山灰可能是1815 年坦博拉火山的2倍,而這次將北半球夏季平均氣溫下降了2℃。

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

很明顯,火山噴發導致的全球氣溫下降程度取決於它將多少火山灰送入平流層。

如果是8級火山噴發,這將是1815 年坦博拉火山爆發的5倍以上,而造成全球降溫不會少於2℃,同時會持續很長時間。

不要覺得2℃氣溫變化很少,這足以威脅物種滅絕。

瞬間破壞力如何?

火山爆發將地球內部的熱量帶出,以及之後的全球氣候影響,都是一個持續性的輸出,很少會有人會關注它的瞬間爆發有多強。

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圖注:1980年聖海倫斯火山爆發的汽車

1980年,美國聖海倫斯火山爆發,這是一次5級火山爆發,雖然爆發力度不算很大,火山噴發高度只有19千米,也沒有導致氣候異常,但在這次爆發中,地質學家記錄到了一些火山爆發的資料。

根據美國地質調查局的資料,這次火山爆發總共釋放了24兆噸的熱能(相當於廣島原子彈的1600倍),而其中7兆噸是爆炸直接造成的。

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

火山噴發瞬間爆發出的能量大約佔了總釋放能量的30%的樣子,只能說火山噴發的瞬間爆發力一點都不弱。

所以,火山噴發會帶來巨大聲響,人類歷史上已知最大的、傳播最遠的聲音就是來自一次火山噴發——1883 年喀拉喀托火山噴發。

對人類來說,這次火山噴發也是有史以來最致命的火山噴發之一,它是一次6級噴發,所製造的聲音讓遠在4800公里外的羅德里格斯居民都能聽到,世界上至少有50個不同地區記錄了這次爆發的聲音。

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

其實,聲音是有極限值的——最大不能超過194分貝,但是對於火山爆發這種瞬間釋放巨大能量的聲源而言,它會突破這種極限。

火山的噴發形式有許多種,不是每一種火山瞬間爆發能量都很大,但考慮到8級火山噴發的噴柱高度至少要達到20千米,所以它瞬間釋放的能量不會太少。

為什麼火山爆發指數最多隻有8級?最高級別火山噴發是什麼概念?

當然,沒人經歷過8級火山噴發,所以我們不知道它會釋放多少能量,但是有些網站給出的答案是,它可能相當於全球核武器庫的能量,或許瞬間釋放的能量就是這個資料的30%。

另外,如果是8級火山噴發,那麼在沒有障礙物的情況下,它的爆發聲音可能會響徹小半個地球。

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最後

8級火山噴發就像一個定時炸彈一樣,沒人知道它什麼時候會突然爆發,按照目前已探明的8級火山噴發次數,可以估算出它的發生頻率,大約就是每5萬年一次。

而最近一次8級火山噴發是在2。7萬年前,或許下一次來臨時,我們人類已經有能力面對這樣的自然災害了吧。

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