汤加海域火山喷发，影响为何如此之大？

北京时间1月15日，南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛附近发生了一次猛烈的火山喷发，引起世界各国的强烈关注。围绕火山喷发的原因及带来的影响，记者日前采访了中国工程院院士、中国地质科学院矿产资源研究所研究员裴荣富等地质专家。

“汤加地处太平洋板块与印度-澳大利亚板块的俯冲带上，位于环太平洋火山地震带，地壳活动强烈。”裴荣富告诉记者。环太平洋周缘是全球主要的火山地震分布带，从印度尼西亚、菲律宾、日本，到落基山脉、安第斯山脉，称作“火链”。此次喷发的洪阿哈阿帕伊岛火山历史上就十分活跃，100多年来曾有过多次喷发，最近的一次发生在2021年12月。

裴荣富告诉记者，汤加火山为海底火山，与汤加海沟有关。据统计，全球共有海底火山2万多座，其中一半以上位于太平洋。这些海底火山主要呈带状分布于板块的边界，包括板块的扩张边界（大洋中脊）和汇聚边界（海沟），也有一些海底火山零星散布在大洋盆地中。汤加海沟全长1375公里，宽约80公里，平均深6000米，最深达10882米，深度仅次于世界最深的马里亚纳海沟。

“地球上的海沟主要分布在太平洋周边地区，环太平洋火山地震带也都位于海沟附近。”中国地质科学院矿产资源所研究员梅燕雄进一步解释。在太平洋板块向印度-澳大利亚板块俯冲过程中，太平洋板块不断将海底沉积物与岩石带进地球深部，随着温度和压力的逐步升高，产生熔融的岩浆。岩浆上涌喷发到海底，形成海底火山。

据相关报道，这是30年来规模最大的火山喷发，其火山爆发指数（VEI）可能达到5级甚至6级。大量气体裹挟火山灰形成庞大的蘑菇云，喷发高度至少有20000米。20世纪仅仅发生过两次规模相当的火山喷发，一次是1991年菲律宾皮纳图博火山喷发，一次是1980年美国圣海伦火山喷发。5级和5级以上的强烈火山喷发，在地球上并不多见，19世纪以来共11次。

火山灾害是地球上最剧烈、最极端的自然灾害之一。大规模的火山喷发不仅会极大地改变火山周围数十公里内的地貌，其喷发产生的火山灰和火山气体进入大气平流层，可在短时间改变局部气候状况。

从卫星图上看，这次汤加火山喷发属于典型的普林尼型火山喷发，是所有火山爆发中规模最大、最猛烈的类型。其特征是，喷发大量的火山碎屑、火山灰，出现非常剧烈的气体爆发，喷射到平流层的火山气体及火山灰，形成蘑菇云状火山灰柱，一般会伴随很大的声响。

裴荣富认为，作为近30年来最强的一次火山喷发，汤加火山喷发对环境的影响将是多方面的，其中最明显、最直接的就是海啸。在喷发后约20分钟，距离火山喷发点约65公里、汤加首都所在的塔布岛就受到海啸袭击并失联，随后海啸很快抵达斐济、瓦努阿图，就连1万公里之外的日本都发布了海啸预报。其次，火山喷发释放出大量的火山灰和二氧化碳、二氧化硫等气体，有可能在附近区域形成酸雨和大气污染，并引发“阳伞效应”及“温室效应”。火山喷发还会污染海水，对鱼类、珊瑚礁带来破坏性影响。更为缓慢的则是火山构造对区域地质环境的影响。

裴荣富认为，就汤加火山喷发的强度来看，对环境的影响应该只是区域范围的。“目前我们的认识只能是局部的，要科学地了解还需要进一步做好研究工作。”

火山灾害一方面给人类社会造成了巨大的损失，另一方面也带来多种资源。

中国地质科学院矿产资源研究所魏然博士介绍，在地球的形成过程中，火山起了很大的作用。由于火山的喷发，地球上演化出适宜于生命存续的大气圈和水圈，这才最终演化出了生命及人类。海底火山喷发如果露出海平面，就会形成火山岛。组成汤加王国的170多个岛屿大致分为南北向的东、西两列，西列多火山岛，东列多珊瑚礁。火山喷发形成的火山地貌是重要的旅游资源，而旅游业是汤加国民经济的三大支柱之一。

裴荣富介绍，从矿产资源来说，无论是金属矿产还是非金属矿产，很多都是由火山作用形成的，所以许多矿床都称之为火山型矿床。他从海陆成矿的角度讲解了全球洋环陆、洋中陆和陆中海的洋陆成矿背景，海底火山作用主要形成铜矿、金矿、硫铁矿、重晶石等。火山喷发释放的热能还可以形成地热资源，有火山的地方一般都有地热资源。

汤加地处板块汇聚俯冲带，火山作用活跃，有利于矿产资源的形成。据相关资料，汤加陆地基本无矿产资源，但海底应当蕴藏一定的矿产资源。据报道，2008年5月，加拿大鹦鹉螺矿业公司（Nautilus Minerals）开始在汤加海域进行矿产勘探，并宣布在汤加领海发现海底块状多金属硫化物，含有铜、锌、金、银等。2010年2月，美国 Modulus能源公司与汤加签署协议，获准在汤加海域开展油气资源勘探，且于2015年开始在汤加海域进行勘探性钻井作业。为保护境内资源，2014年8月汤加出台了《海底矿产法》。

（周飞飞）

北京时间1月15日，南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发，引发越洋海啸，影响范围波及整个太平洋沿岸地区，成为本世纪以来最强的海底火山喷发活动。中国自然资源部海啸预警中心副研究员王培涛近日接受记者采访，回应关切。

洪阿哈阿帕伊岛海底火山曾于2014年、2015年、2019年和2021年发生过多次喷发。据相关机构估计，1月15日的火山喷发是近30年来最强的火山喷发。

自然资源部海啸预警中心根据监测结果分析，火山喷发后，对汤加首都努库阿洛法造成灾害性影响，淹没了部分区域。火山喷发引发的海啸奔袭3个小时到达新西兰北岛、经过10个小时到达日本太平洋沿岸、12个小时到达美国阿拉斯加和加州沿岸、14个小时后智利中部地区也受到影响。监测到的最高海啸波近1.5米。

中国沿海海域于北京时间1月16日凌晨监测到海啸波，其中浙江石浦站最大海啸波幅约20厘米。“海啸波幅小于30厘米不会带来什么灾害，据此判断，此次过程未对中国沿岸造成灾害性影响。”王培涛说。

“目前来看，此次海啸成因还不是特别明确，需要更多的观测和调查数据来综合分析”，王培涛说，据初步判断，首先，汤加海底火山喷发、火山碎屑入海、火山口坍塌，以及火山喷发造成滑坡是导致此次海啸的主要因素。一般情况下，火山喷发引起这么大规模的越洋海啸比较少见。

其次，从卫星云图来看，此次火山喷发造成气压扰动并由此引发气象海啸，也可能是加剧此次海啸规模的另一个重要因素，但由此引发泛太平洋范围的海啸是很罕见的。

第三，洪阿哈阿帕伊岛海底火山比较活跃，近年来多次喷发，最近一次喷发出现在2021年12月。但本次洪阿哈阿帕伊岛火山喷发，强度大，喷出的火山岩高度高，这也是引发此次大规模海啸的一个重要因素。

对于海啸为什么能传播得这么远？专家指出，海啸波在大洋中传播时，波长很长——达到百公里量级，传播速度很快——与波音飞机速度相当，比平常的海浪快20倍，具有长距离奔袭，能量衰减小，且不易被察觉等特征，致使距离海啸源发生地很远的地区都会受到海啸影响。

海啸按成因可分为地震海啸、火山海啸、滑坡海啸3类。

地震海啸可以依据地震监测系统快速确定地震参数，进而对地震所引发的海啸事件进行预警预测。“火山喷发引起的气象海啸，与滑坡海啸的表现特征非常近似，很难分辨。”王培涛介绍，火山海啸、滑坡海啸监测预警难度极大，就全球而言，目前还未建立业务化的预警系统。

在全球，海啸发生区大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸有260次左右，平均六七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。

火山喷发引发的海啸，其形成机制和原因较为复杂。通常来说，海底强震所引发的海啸周期更长，影响范围更广泛。火山喷发引起的海啸周期较短，远距离传播的损耗较大。

虽然海啸是小概率事件，但能引发巨大灾害。

面对海啸该如何应对？王培涛介绍，如果是正在海边，听到海啸警报声，或感到震动、海面出现异常海浪，要迅速离开，就近向高处或沿避险路线撤离。撤离到安全场所后，要随时关注海啸预警信息，在预警未解除前，不要回到岸边。目前，我国已建立较完备的地震海啸监测预警系统，可在8分钟~10分钟内，针对全球范围的海底强震发布地震海啸信息。

然而，对于非典型海啸事件的监测预警，如火山喷发的海啸或滑坡引发的海啸等，仍存在较多技术困难。未来，可以通过借助先进数值模拟技术，探索非典型海啸预警系统的发展，进一步提升海啸预警预报能力。

近期，中国科学院院士刘嘉麒接受媒体采访时表示，所谓火山喷发会缓解气候暖化的说法，不应被夸大。虽然火山灰飘到高空会形成一个气溶胶层，触发“阳伞效应”，削弱到达地球表面的太阳辐射，可能会使局部地区一段时间内降温、多雨，但这次汤加火山的喷发规模，还不足以影响全球气候。

（安海燕 通讯员 徐志国 贺靓）

北京时间1月15日，南太平洋岛国汤加王国境内发生海底火山喷发，灾害发生后，卫星海洋环境动力学国家重点实验室依托承担的国家重点研发计划，迅速启动灾害应急遥感监测与服务，综合利用国产的高分一号、吉林一号，以及欧洲哨兵二号等卫星数据，提取灾害信息，编制《汤加火山及海啸灾害应急监测与分析报告》，并提交至太平洋区域环境规划署秘书处（SPR EP）和空间与重大灾害国际宪章（Charter）。该报告由Charter向全球共享发布，得到国际社会广泛关注。

监测结果显示，汤加洪阿哈阿帕伊岛火山爆发后，火山灰大面积覆盖了汤加王国主岛塔布岛及周边海岛的植被和建筑物。火山爆发引发的海啸冲击了海岸，对沿海建筑和植被造成严重破坏。此外，火山喷发还在周边海域形成了大面积分布的火山浮石随洋流扩散，对该海域的航行安全和生态环境造成影响。

据悉，卫星海洋环境动力学国家重点实验室于2006年7月由科技部批准建设，2009年12月通过验收，依托单位为自然资源部第二海洋研究所，主要开展卫星海洋学、海洋环流动力学和近海环境关键过程等研究。

此次实验室发布的应急分析报告是Charter全球共享的第三份监测报告，得到了 SPR EP的积极回应。近日，SPR EP向海洋二所提出了进一步监测需求，科研人员后续将根据当地实际需求，进一步开展火山灰对海岛和珊瑚礁的生态环境影响的监测与评估。

据了解，空间与重大灾害国际宪章成立于2000年，是重要的国际减灾组织之一，中国于2007年正式加入。太平洋区域环境规划署秘书处是太平洋地区环境与可持续发展的重要政府间组织，负责保护和管理太平洋区域的环境和自然资源。

（张华国）

北京时间1月15日，汤加海域洪阿哈阿帕伊岛火山喷发后，我国海洋卫星获取到了汤加海底火山喷发后火山云遥感图像。自然资源部国家卫星海洋应用中心利用海洋一号 C、D及高分一号 B、D等卫星数据制作了系列专题图像，并及时提供给相关应急机构，做好数据支撑服务。

据了解，汤加海域洪阿哈阿帕伊岛火山猛烈喷发后，国家卫星海洋应用中心对海洋卫星获取的数据进行了详细的检索和分析。最新结果显示，汤加海底火山喷发后不久，我国海洋一号 C卫星和 D卫星经过该海域，成功获取了火山喷发5小时、7小时、9小时以后汤加海域上空的火山云遥感影像图。

（自然资源部国家卫星海洋应用中心）

国家卫星海洋应用中心副主任刘建强介绍，图像显示的红外云图面积非常大，东西长度有上千公里，南北宽度是400公里~600公里，面积约有50万平方公里。

刘建强说，火山云主要的成分是火山灰。沉降到海里的火山灰小颗粒被鱼类吃掉以后，将会导致鱼类死亡。火山灰存在于空中则会造成严重污染，并对船舶航行和航空飞行的安全产生影响。

从1月16日获取的高分一号 B卫星遥感图像可以看到，洪阿哈阿帕伊岛周边几十公里海域漂浮着大量的红褐色浮石，其形态呈点状或条带状，条带长度从几米到10多公里长不等。

据悉，浮石是火山熔岩和海水接触形成，其主要成分通常是二氧化硅，质地软、比重小，在海浪作用下聚集在一起，可形成大片浮石区，像是漂浮在海上的竹筏，因此也被称为浮石筏。大量火山浮石会对船只航行等带来影响。

此次汤加火山喷发后，国家卫星海洋应用中心制作的火山喷发前后的多参数遥感专题产品通过多个平台在线上发布，及时向公众作了地球观测、防灾减灾、海洋生态安全等科普宣传。

（高悦）

来源：i自然全媒