瞭望智库 01-17
汤加火山喷发,日本人又双叒叕慌富士山了
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这两天,一个原本宁静的南太平洋岛国吸引了全世界的目光。

当地时间 1 月 14 日至 15 日,汤加连续两天发生剧烈火山喷发,海面大面积 " 炸开 ",巨大波纹向外迅速扩散。火山喷发损坏海底通信线路,导致汤加与外界通信中断。有报道称,此次海底火山喷发的威力堪比 1000 颗广岛原子弹。

汤加火山喷发后,多国发布海啸预警。截至 16 日上午 7 时 30 分,日本总务省消防厅已对至少 22.9 万人发布避难指示。甚至有日本网友担心," 这种火山喷发如果发生在富士山,整个东京将面临灭顶之灾。" 还有人说,看到富士山 " 在膨胀 "" 在冒烟 "。

不过,日本人的不安可不止这一天两天了。

前段时间," 日本富士山内部压力达 1.6 兆帕 "" 专家称已满足所有喷发条件 " 等等,类似内容的视频层出不穷,着实在中文互联网上带起了一波 " 日本毁灭 " 的节奏。追根溯源,这股风正是从日本那儿吹来的。

有人担心富士山喷发,有人呼吁加紧预警,还有人着急抢购急救物资 …… 从 2021 年底山梨县、和歌山县连发地震以来,日本似乎一直处于富士山即将喷发的恐惧之中。再往前翻翻,类似话题几乎每年都会被拿出来讨论一波。

富士山真的要喷发了吗?日本人为啥每年都要让富士山 " 喷发 " 几次?

文 | 丁贵梓 瞭望智库观察员

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不是所有火山,都会喷发

火山喷发究竟是什么?是不是像我们想的这么简单?

火山,是地下岩浆通过一定通道喷到地表后形成的山、丘状地质体。

富士山的航拍资料照片(2010 年 2 月 2 日摄)。

在地球表面之下,有 14-15 个大面积板块,它们由 10-100 千米厚的岩石圈层组成,以每年几厘米的速度移动。板块间摩擦冲撞,除了引发地震,还会让岩石熔化成黏稠的岩浆,再从火山口喷出。

火山安静时,它是座伟岸的山脉;可一旦喷发,伴随地壳破裂,高至 1400 摄氏度的岩浆、火山灰和气体从岩浆房迸出,分分钟上演一出人间地狱。

当然,并不是所有火山都会喷发——地下得有岩浆,岩浆上得有通道(如裂谷),还要有促使岩浆上涌的动力,比如环太平洋带的火山活动,因地下岩浆动力不足,很难被人感知。

这三大要素少了哪一项,都不能算是座 " 合格 " 的火山。

根据活动情况,人们一般将火山分为以下三种:

几乎不再会喷发的死火山;

尚且活跃,经常喷发或预期可能喷发的活火山;

曾喷发过,但长期处于相对静止状态的休眠火山。

即便是活火山,因地壳厚薄、岩浆成分、地下岩浆库内压力、火山通道形状等条件各异,喷发类型也有所不同。

岩浆通过狭长线状深断裂溢出地表的叫做裂隙式喷发,一般没有爆炸现象,熔浆冷凝后形成熔岩被,火山碎屑较少。这种喷发常见于地壳活跃的二叠纪、第三纪,如今多发生在大洋中脊处,陆上只有在冰岛才能见到。

在太古代时,因地壳薄、地下岩浆热力大,还会出现岩浆熔透地壳大面积地溢出地表的熔透式喷发,如今也已不存在。

现代火山活动以中心式喷发为主,岩浆沿管形通道喷出地表,熔岩覆盖面积较小。根据喷发剧烈程度,可将其分为宁静式、中间式和爆烈式。

夏威夷诸火山是宁静式喷发的代表。喷发时只有大量炽热熔岩从火山口溢出,顺着山坡缓缓流动。熔浆温度较高、黏度小,无爆炸现象,是火山喷发活动中最平静的一种,不易造成人员伤亡。

中间式喷发属于宁静式和爆烈式之间的过渡型,长期平稳喷发并伴有间歇性爆发,即便有爆炸威力也不大。意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博利火山就是其代表。

爆烈式喷发则会产生猛烈爆炸,同时喷出大量气体和火山碎屑。1902 年,加勒比海东部马提尼克岛的培雷火山喷发就是这种类型。炽热气体、火山灰和火山碎屑形成温度超 1075 ℃的火山碎屑流,并沿斜坡快速流动。喷发物覆盖了全岛 1/6 的土地,其南侧 6 公里处的圣皮埃尔全城被毁,3 万居民仅有 3 人活了下来。

还有更惨的。

79 年,位于今意大利那不勒斯湾东海岸的维苏威火山喷发,火山灰与浮石喷射数十千米高,被风推离火山再落到地上。距离火山口 13 公里的庞贝城被数米深的火山灰和浮石掩埋,直到 18 世纪中叶才被人发掘。因火山熔岩凝固后包裹了人体空腔,有些遗骸甚至还保持着逃难时的模样。

2

面积不大,火山不少

依据板块构造理论,大多数火山分布在板块边界,少数火山分布在板块内。位于多个板块交界地带的日本,就是个名副其实的火山大国。

日本列岛一端位于欧亚大陆板块边界、一端搭在北美板块,东有太平洋板块俯冲的日本海沟,南有菲律宾海板块挤撞的南海海沟,形成了日本的 " 火山前线 " ——从北海道到本州的火山带、九州火山带、小笠原群岛火山带等。

根据日本气象厅 2017 年的说法,日本现有 111 座活火山(约占全球的 7%)。其中,50 座火山在未来 100 年左右存在喷发的可能性,至少涉及 23 个都道县的 167 个市町村。

【注:日本气象厅把 " 过去一万年内喷发过的火山以及现在活跃的有喷火活动的火山 " 定为活火山,111 座的统计范围包括存在领土争议的南千岛群岛(日本称 " 北方四岛 ")。】

提起日本活火山,人们首先想到的就是那座承载日本精神与信仰、代代文人讴歌的主题——日本第一高峰富士山。它的锥形轮廓,正是在几十万年的不断喷发中,山体层层叠叠、不断增高而成的。

静冈大学教育学部综合科学课工作人员小山雅人的研究显示,近 2000 年里,富士山喷发的可靠记录共有 10 条,有一定可信度的喷发记录有 6 条,并且从未在山顶喷发,而是从侧面和山脚下形成的喷火口喷发。

据《日本纪略》记载,富士山曾在 800 年发生大喷发。" 自去三月十四日迄四月十八日、富士山巅自烧、昼则烟气暗瞑、夜则火花照天、其声若雷、灰下如雨、山下川水皆红色也。"

864-866 年,富士山发生了有记载最为严重的喷发。距山顶西北方向 10 公里处出现裂缝并形成新火山口,喷发大量火山灰。大量岩浆奔流而下,改变了附近西湖和精进湖周围地形,沿途动植物、房屋被焚毁。

之后,富士山还发生过几次小规模喷发。上次大规模喷发,还是在江户时代的宝永四年(公元 1707 年),距今已 300 多年。

当时,一场大地震(如今推算为 8.6 级)造成日本数万人死亡、数万间房屋倒塌。震后 40 余天,富士山山麓发生余震,东南方向的山腰上新出现 3 个火山口,持续 16 天喷出石块和火山灰。临近地区降灰量超 3 米,今神奈川县横滨市、相模原市等地降灰量超 10 厘米,今东京都附近也有 4 厘米降灰。这次喷发虽未流出熔岩,却在富士山山腰处留下一个大坑(即最大火山口)。

实际上,从喷发的频率和破坏性来看,富士山并不是日本最危险的活火山。根据日本对火山喷发警戒等级划分,因此前长期没有喷发过,日本对富士山的喷发警戒等级为最低的 1 级,即 " 留意该火山为活火山 "。

近些年,位于鹿儿岛县和宫崎县境内的新燃岳火山、鹿儿岛县樱岛火山和熊本县阿苏山,都比富士山活跃得多。

2018 年 3 月,新燃岳火山时隔 7 年再次爆炸性喷发,喷出浓烟高达 3000 米。此后,新燃岳活动愈加频繁,到 4 月初已发生近 50 次喷发,大块石渣从火山口飞出,烟尘高至 8000 米。日本气象厅将火山喷发警戒等级维持在 3 级(实行进山限制),并呼吁民众注意火山口周边 3 公里范围内的大块飞石,以及 2 公里范围内的火山碎屑流。

阿苏山更是 " 前科 " 满满—— 1953 年喷发造成 6 人死亡、90 余人受伤;1958 年喷发造成 12 人死亡;1979 年喷发造成 3 人死亡 ……

2021 年 10 月 20 日,日本熊本县阿苏火山喷发出大量火山灰和浓烟。

进入 21 世纪,阿苏山就有过 7 次明显活动。就在 3 个月前(2021 年 10 月),阿苏山中岳第一火山口还发生了喷发,烟尘高达 3500 米,火山碎屑流超 1 公里。气象厅将火山口周边地区警戒级别提升至 3 级,部分地区限制人们进山,同时呼吁下风向区域居民注意火山气体及火山灰、火山渣影响。

明明身边还有这么多 " 定时炸弹 ",为什么日本人总是担心那座看起来乖乖的富士山呢?

3

长在火山上,日本当然慌

日本的恐惧,首先源于火山喷发的极大危害。

大规模火山喷发的破坏性不言而喻,而日本更有着切身体会。毕竟," 东方庞贝 " 的悲剧仅仅过去 200 多年。

在东京以西 150 公里、群马县与长野县接壤处,坐落着日本最活跃的火山之一——浅间山。在群马县那一侧,曾有个名为镰原的村落。1783 年,浅间山大喷发,火山碎屑流携卷泥石流,瞬间将约有 118 户人家、570 人的镰原村吞没,477 人遇难。

后来,在这次灾难中唯一遗存建筑——镰原观音堂里,人们发现:原本 50 级的坡前台阶被掩埋了 35 级,部分遇难者遗骸被死死压在里面。

而这只是灾难的开端。

火山喷发后,熔岩流、泥石流和火山碎屑堵塞河流、诱发洪水,冲垮了沿岸村庄,还波及相接流域,死亡人数达 1490 人。火山灰遮天蔽日、覆没田野,加之同时期冰冻灾害严重,农作物大面积歉收,导致了日本历史上著名的 " 天明饥馑 " 并引发大规模骚乱。据说,因这次大饥荒,日本人口减少超 92 万人。

不难想象,如今的日本,特别是与富士山临近的首都圈地区若遭遇类似灾难,将会带来多大的损失。

有日本专家指出,超过 100 年没有火山活动的火山一旦再度活动,在几年内出现大规模喷发的例子也不少见。富士山已经沉寂了 300 多年,其积累的岩浆规模不可小觑。据日本政府中央防灾会议的预测,如果富士山大规模喷发,将降下约 4.9 亿立方火山灰。若喷发时风向为西南风,数小时内降下的火山灰将导致首都圈断水断电、交通中断,引发社会混乱。

此外,因富士山长期未喷发、警戒等级较低,不会进行火山口周边管制与入山管制。但这也意味着,哪怕富士山小规模喷发,日本官方也恐难及时反应,易造成人员伤亡和财产损失。

京都大学教授镰田浩毅则表示,如果富士山再发生与上次同等规模的喷发,熔岩会一直流动到神奈川县,火山灰将覆盖包括东京在内的首都圈地区,经济损失将达到 2.5 万亿日元(约合人民币 1468 亿元)。

频繁的地壳运动,也是导致日本紧张情绪蔓延的重要因素。

但从社会舆论层面看,日本人对于富士山喷发的恐惧,是在 2011 年的 "3 · 11" 东日本大地震之后迅速蔓延的。近期,网上热议的 "1.6 兆帕压力 ",其实也是 10 年前的一则旧闻。

2012 年,日本国立防灾科学技术研究所(NIED)专家报告称,日本富士山内部压力预估已达 1.6 兆帕左右,相当于把 15.8 千克 / 平方厘米的气压存储在岩浆房内。同时 NIED 也强调,压力只是火山喷发的其中一个促成因素,通常还需要地震伴生。

【注:火山和地震是伴生关系。因地质条件差异,火山喷发或前后可能发生地震,地震却不一定伴随火山喷发。我国很多地方的地震叫构造地震,不是火山地震,但在日本,地震和火山经常伴生。】

过去 10 年间,尽管富士山没有大规模喷发,但恐惧的种子始终埋在日本人心里,大地稍稍晃动便会破土而出。对于富士山喷发的新一轮担忧,就是从 2021 年频繁的地震与火山喷发开始的。

2021 年 8 月开始,小笠原群岛海底火山剧烈喷发,浮石随着洋流向西漂流。至 10 月初,浮石已漂至上千公里外的冲绳周边海域。除了小笠原群岛的海底火山,过去一年里,熊本县、鹿儿岛县等多地火山也出现猛烈喷发。

2021 年 12 月 3 日,日本东部山梨县和西部和歌山县相继发生里氏 4.8 级和里氏 5.4 级地震,最大震感都达 "5 弱 " 级别。其中,山梨县地震震中距离富士山只有 30-40 公里,且此前一天同一地点已发生 2 次小规模地震,和歌山县地震则刚好处于日本政府此前预测的日本南部海沟特大地震范围内。

【注:"5 弱 " 级别,摇晃程度能让大多数人感到恐惧、想要抓住扶手,室内物品可能从高处掉落。】

虽然这两次地震都没带来大的损失,但仍引发了日本社会的紧张情绪,不少人担心这可能是富士山重新喷发的前兆。

尽管日本气象厅表示,此次地震与富士山火山活动没有直接关系,相关监测数据也未发现异常,但这并没有降低日本社会舆论对未来可能发生较大规模火山喷发的担忧。

NHK 视频截图。

对日本媒体而言,宣传富士山的喷发可能性、影响及防灾措施也成了日常。近期,日本广播协会(NHK)就制作了系列相关节目,雅虎日本(Yahoo! JAPAN)亦刊文警告," 一旦富士山喷发,其带来的总损失将比日本政府估计的更高。"

4

成也火山,败也火山

那么,面对不知何时会喷发的火山,人们只能束手无策吗?

实际上,火山活动是一个完整的地质过程,也是一种重要的地质作用。火山在地球演化、生命起源与生物演替及气候环境中都扮演着关键角色。在给自然界和人类社会造成灾难的同时,火山喷发也塑造了气势磅礴、绚丽多彩的自然景观,为人类创造了丰富的财富。

简言之,只要妥善利用,火山也可以造福人类。

火山喷发时熔岩流、泥石流等填平山谷,增加了平原面积,由火山喷发形成的陆地或岛屿(如夏威夷岛屿)也扩大了人类活动的空间;降落、积存的火山灰经过漫长的时间变成肥沃土壤,通常火山区的生态环境都比较好。

金、银、铅、锌、镍等金属矿产,硫黄、高岭石、火山灰等非金属矿产,以及钻石、石榴子石等宝石类矿物,多是在火山作用下形成的;火山区不仅地热资源丰富,还常见矿泉和温泉,日本许多温泉都有赖火山给养。

更重要的是,火山还提供了丰富的旅游资源,可谓大自然的高级雕塑家:熔岩流、泥石流作用形成火山特有的山体和高原(如富士山);火山喷发后地面陷落部分(即 " 破火山口 ")积水形成火山湖(如北海道洞爷湖、神奈川县芦之湖);火山灰、火山砾反复降落形成条纹状地层,熔岩流在地层内部造出熔岩隧洞、熔岩树等 ……

正如日本静冈大学火山学教授小山真人所说," 在绵延的火山活动中,恩惠与灾害常常是表里一体的关系。而且火山的喷发往往是一瞬而过的,而休眠期则是漫长的。只要充分做好火山喷发的对策,本地居民、观光客就能安心从容地享受火山的恩惠。"

在酿造了 " 东方庞贝 " 惨剧的浅间山附近,嬬恋村就曾依靠火山赋予的万座温泉、鬼押出园、镰原观音堂等喷发遗迹化身旅游胜地,20 世纪 90 年代接待游客量就超 300 万人 / 年。

不过,对于日本的类似旅游地而言," 成也火山、败也火山 " 乃永恒真理。2015 年 6 月浅间山再次喷发后,嬬恋村接待游客量增长几乎停滞。这也从侧面再次提醒人们,想要与火山 " 共存 ",在善于利用自然馈赠的同时,还要用科学方法有效预测火山活动、做好防灾减灾工作。

火山喷发具有继承性和连续性,借助现有科学手段,可持续监测地下岩浆规模及其动力条件,从而判断火山能否喷发。2000 年,日本就曾监测到北海道火山喷发险情,并成功地在火山喷发 5 天前转移当地居民。

2014 年 9 月,长野、岐阜两县交界处的御岳火山大喷发,致 63 人死亡(含失踪 6 人 ) 。此后,日本修改了《活火山法》,要求全国 49 个火山防范地区内的地方政府和观光设施都必须制定避难计划,包括 23 个都道县的 167 个市町村。同时加强火山监视,对 50 座 " 需日夜观测的火山 " 进行 24 小时制观测。

根据火山所在位置、重要性、危害性差异,人们对不同火山的监测力度亦有所不同。坐拥关东地区繁华地段的富士山,自然是日本关注的重点。

从日本首都东京的新宿地区远眺富士山。

2018 年,在日本政府关于富士山如果喷发后,围绕以首都圈为中心降下的火山灰进行探讨的受灾设想方案中,不仅分级划定降灰量影响和应对措施,还将探讨对象地区居民疏散标准,着手制定面向地方政府和居民的 " 应急活动方针 "(暂定名)等指南。2021 年 3 月,日本首次修订富士山喷发避难计划,把预想岩浆喷发量增加到原先的两倍。

在日本人心惶惶的 2021 年岁末,一部描述日本沉入大海的剧集落下帷幕。

电视剧是虚构的,日本的危机感却是事实。火山、地震、海啸 …… 在这些日式灾难片不变的主题背后,隐藏着人类不惧灾难、极力自救的希望。富士山喷发或许不会像剧中的日本沉没一样迅速,但只有及时、有效、科学的应对,才能防患于未然。

在大自然面前,人类的确渺小又无力。

不过,直面潜在危机、用科学方法把损失降到最低,却是只有人类才能做到的伟大而坚韧。

参考资料:

1. 刘嘉麒,《科学与中国——院士专家巡讲团报告集 第八辑 之大自然的瑰宝——火山》,科学出版社 2015 年版;

2. 胡俊凯,《日本乡土札记 | 生活在火山近旁》,公众号 " 瞭望 ",2020 年 6 月 24 日;

3.《火山频发,下一个 " 庞贝末日 " 还会出现吗?》,公众号 " 上海科技馆 ",2021 年 8 月 24 日;

4.《沉睡 300 年,日本富士山将大喷发?日本专家:若喷发,损失或达 2.5 万亿日元》,央视财经,2021 年 11 月 11 日;

5.《火山喷发:等待的灾难还是突发的事故》,公众号 " 科技日报 ",2019 年 12 月 13 日;

6.《为什么火山的喷发类型各式各样?》,公众号 " 新华网科普 ",2021 年 11 月 5 日;

7. 高卓,《315 年后,日本富士山即将迎来再次大喷发?》,澎湃新闻,2022 年 1 月 9 日;

等等。

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