来源:科技日报
当地时间12月9日，新西兰的怀特岛火山突然爆发，导致8人死亡，31人受伤，另有8人下落不明。与常见的岩浆型火山活动不同，这次火山爆发主要是由剧烈的蒸汽引发的，由此产生的火山灰更是被抛射到3000米的高空。正是这种特殊的爆发类型，使得怀特岛火山在没有任何准确预警的情况下突然爆发，造成惨重的伤亡。
早有预兆的爆发
事实上，怀特岛的火山爆发早有预兆。早在10月30日，监测人员就发现怀特岛火山口的二氧化硫（SO2）气体浓度增加，并且在岩浆的撞击下，火山出现了2016年至今最强烈的震颤。11月18日，监测机构发现SO2气体浓度持续上升，并发布了怀特岛火山喷发2级警报，表示火山处于“中度”活跃状态，但并非即将爆发。
虽然上个月的监测数据指出怀特岛火山处于更危险的时期，但近期是否会爆发、具体何时爆发，仍然难下结论。另外，正如地质灾害监测项目GeoNet的火山学家所言，这次火山爆发“很突然，持续时间很短暂”。不同于一些在喷发前有明显迹象的火山，怀特岛火山直至爆发，也没有给监测机构发布准确预警的机会。那么，为什么准确预测这次火山爆发，会如此困难？
难以预测的射气喷发
这个问题的答案，与怀特岛火山的爆发方式有关。
怀特岛火山是新西兰最活跃的活火山。从2011年起，怀特岛火山处于一个连续爆发的时期，但大多数只是小型的火山爆发。最近的一次较大的火山爆发出现在2011年，但幸运的是，这次火山爆发发生在夜间，并没有游客在岛上参观。
这次火山爆发出现在白天。在此之前，蓄势待发的岩浆聚集在火山的岩浆房中。爆发之前，这座火山的岩浆深度很浅，其携带的热量与高温气体足以使地表和地下水形成活跃的热液系统。
这时，火山内岩石孔隙中的水处于过热状态。在这种情况下，任何外力过程，如地震、地下气体的涌入，甚至是湖水水位的上升，都会打破热液系统的脆弱平衡，导致这些热液的压力释放，产生由蒸汽驱动的火山爆发。
由蒸汽驱动的火山爆发，也称为热液喷发或射气喷发（phreatic eruption）。这种火山爆发会导致水瞬间形成蒸汽，这个过程的速度甚至超过了音速。这时，水迅速膨胀到原始体积的1700倍，继而产生灾难性的影响。
这种爆发产生的能量，足以粉碎岩石，撞开火山口，并将岩石碎片和火山灰喷射至空中。在这次怀特岛的火山爆发中，火山灰更是被抛射到了距火山口3000米的高空。而这类火山喷发通常表现为前兆少，无法准确预测爆发时间。
更多火山喷发类型
根据诱发火山喷发的物质类型不同，火山喷发包括岩浆喷发、射气-岩浆混合喷发和导致怀特岛火山爆发的射气喷发3大类。相比于主要由高温气体驱动的射气喷发，前两种喷发方式主要是由于地下的岩浆逐渐上升至接近地表的位置，最终从裂隙中流出或喷出造成的。驱动方式的不同，也造成了预测难度的差异。
相比之下，两种由岩浆驱动的火山喷发的后果往往更加严重，但监测系统也更加完善。
2013年，菲律宾马荣火山的射气喷发持续了73秒。在喷发前24小时，没有检测到任何火山的地震活动，也没有观测到火山活动加剧的迹象，最终这次火山爆发导致了5名登山者死亡。
但射气喷发的前兆少、缺乏研究数据，这些因素无疑阻碍了对此类火山喷发的预警。
新西兰地球科学研究和监视机构GNS Science的火山学家说，自怀特火山爆发以来，火山震颤加剧了，这表明火山内部气压仍然很高，并且有可能进一步爆发。
在12月9日的爆发后，怀特岛火山又出现了3次较小的喷发。目前，火山爆发的预警等级由4级重新降回了2级。但暂时无法确定的是，怀特岛火山是否还会再次剧烈喷发，也无法确定下次火山喷发的类型。
来源：环球科学
撰文：Admin
翻译：石云雷 张二七
