『壹』 菲律賓塔爾火山突然爆發,其壯觀的閃電是如何形成的
1月12日菲律賓塔爾火山突然爆發,火山灰直沖雲霄高達10-15公里,甚至蔓延到72公里外的奎松城,還引發了地震、海嘯。我們驚嘆於火山噴發時的壯觀景象和破壞力,相信大家不管是從照片和視頻上都看到神奇的閃電現象,這比我們看到的大氣放電要壯觀得多。下面我們就說下火山閃電的物理學原理,它是怎麼發生的?
一般來說,負離子的橫截面大,而正離子橫截面小!這是為什麼呢?因為把更多的電子放到原子上,它們會互相排斥;如果原子是中性的,那麼原子的體積就會增大,原子核(其質子數少於離子中的電子數)就不能緊緊地抓住電子。另一方面,為了變成正離子,原子把電子踢出原子,原子核(離子中有更多的質子)就會比以前能更緊地抓住電子!
這意味著負離子的截面比正離子大,因此它們的相互作用與正離子非常不同!
把以上的因素結合起來:在存在溫度梯度的環境中,不同質量離子以不同的平均速度和不同的截面移動,這就會使得電荷發生分離!於是就出現了壯觀的火山閃電!
『貳』 1991年皮納圖博火山大爆發
皮納圖博火山位於菲律賓呂宋島三描禮士、打拉和邦板牙三省的交界處,是一座年輕的活火山。
1991年4月2日,皮納圖博火山發生了蒸汽爆發,菲律賓火山地震研究所立即對之進行觀測,但由於缺乏資料支持,研究人員沒能區分這是火山的正常活動還是異常地震活動。當地震群頻繁出現,蒸汽不斷噴發時,人們才意識到事情的嚴重性,於是研究所宣布進入最高警戒,同時提出疏散計劃。火山附近的25000人撤離,附近的美軍克拉克軍事基地也撤走了14500名家屬和隨從人員。
6月15日,皮納圖博火山開始大噴發,拋出的火山碎屑物總體積超過5立方千米,沿山坡滾滾而下的火山碎屑流,填滿了附近的深谷,最厚達200米。到1996年,這些火山堆積物的溫度還有500C°;此時恰好台風經過,一個巨大的火山灰和氣體煙柱被捲入大氣圈,使得台風強度迅速減弱,並形成了一個直徑2.5千米的火山口。皮納圖博火山噴發出大量的火山灰,覆蓋方圓近4000平方千米的區域,火山灰厚度達5厘米,不但農作物慘遭掩埋,而且房頂也披上了一層厚厚的塵衣,甚至離火山約40千米遠的蘇比克海軍基地也因火山灰的降落受到嚴重破壞。這些火山灰在台風和暴雨的作用下變得又濕又重,降落到人口稠密的地區,約200人死在壓塌的屋頂下。台風加劇了 火山泥流 ,增加了死亡人數。
另外,火山爆發噴出2000萬噸二氧化硫,進入平流層的二氧化硫減少了地球上的10%的陽光,加之大氣中遮天蔽日的火山灰塵埃,使得全球氣溫降低了1℃,並且數月後,二氧化硫大量注入平流層的氣溶膠,形成了一層硫酸霧,使得全球平均氣溫上升約0.5℃,臭氧層損耗亦短暫大幅增加,結果導致了地球進入了兩年的火山冬天。
幸運的是,菲律賓火山地震研究所和美國地質調查局的火山學家對火山噴發作出了比較准確的預測,接連從火山旁邊及附近的低地撤離了25萬人,這樣至少避免了五千人死亡和兩億五千萬美元的財產損失。盡管如此,這次火山爆發還是造成了800多人死亡,10萬人無家可歸,有100萬人的生命安全受到威脅,造成5億美元的財產損失,其災難性後果也是罕見的。
◆知識拓展
◎1991年6月的皮納圖博火山爆發指數為6,與上一次已知的爆發相距450至500年(火山爆發指數為5),與上一次達到火山爆發指數6的爆發則相距500至1000年。火山噴發的強度是1980年聖海倫火山的10倍,僅次於1912年阿拉斯加州卡特邁火山噴發,因此,被火山學家評為20世紀地球上第二大火山噴發。
★知識鏈接★
火山在爆發時會噴射出大小不等的東西,有卵石大小的碎片,有大塊岩石的熱熔岩,噴射范圍相當大。其噴出的火山灰覆蓋范圍更大,其中一些灰塵能被攜到高空,擴散到全球,進而影響天氣、氣候。如果火山噴發時你恰好在附近,這時你應該迅速逃離,並戴上頭盔或用其他物品保護好頭部,防止被火山噴發物砸傷。
『叄』 1991年6月,發生的菲律賓皮納圖博火山爆發造成了哪些災難
造成約800人死亡,還有約10萬人無家可歸。它噴出的煙塵和火山灰雲高達31千米。火山爆發前有7萬人安全撤離。此次災難備受全世界媒體關注,使原本默默無聞的皮納圖博名揚天下。
『肆』 1816年地球「無夏之年」:火山噴發仍是罪魁禍首,導致雲南大飢荒
當地時間1月15日,位於南半球上,距紐西蘭1770公里,距澳大利亞2000公里左右的島國湯加,發生了等級達到了VEI-6級的火山劇烈大噴發。
根據衛星探測的數據表明,其火山灰最高已經沖到約28千米的高空,進入平流層。火山爆發時發出的巨響,甚至遠在澳大利亞都能聽見,其綜合規模就目前而言已經超過30年前菲律賓皮納圖博火山爆發。
如此巨量的火山灰噴發進入大氣層,這些火山灰勢必會隨著赤道西風帶向西漂移,不僅會將附近活動的熱帶氣旋向四周排擠擴散,而且火山灰會逐漸彌漫到全球大氣層中,阻擋部分陽光,地表受熱就會減少,從而引發異常的氣候現象,主要的就是大范圍的全球降溫。
為此,很多人就擔心,降溫會不會導致地球「無夏之年」的產生。
其實,這種擔心還真就不是空穴來風,1816年,地球就曾經出現一次因為火山噴發而引發的氣候大災難,其破壞性駭人聽聞。「無夏之年」一詞的由來也正是從那個時候首次使用。
1815年,位於印度尼西亞的坦博拉火山突然爆發。
坦博拉火山的爆發,是目前人類有史以來記錄的地球最為劇烈的火山爆發事件,該火山爆發指數達到了VEI-7的等級。
從1815年4月5日開始,該火山的噴發就一直持續到了同年的7月中旬,劇烈的火山噴發,使原本海拔高度為4100米的坦博拉火山,短時間內就驟降到只有2850米左右的海拔高度。
整個火山體的頂部,由於劇烈的噴發,形成了一個直徑達6千多米,深約700米的巨型火山口,約700億噸的山體質量消失。
坦博拉火山爆發時,發出的巨響在2500千米以外都能聽到,釋放了相當於廣島原子彈5萬倍的能量,噴射出1400億噸的岩漿和600多億噸的火山灰。火山灰由近到遠逐漸稀薄,但是以火山為中心400千米遠的地方,堆積厚度都還有超過20厘米的厚度,由此可見,噴發出的火山灰是驚人的。
而這其中,大約有超過170億噸的火山灰被噴入數十萬千米的高空,可以說遮天蔽日。而當時,因為坦博拉火山爆發而導致的當地居民直接死亡人數就超過71000人。
但坦博拉火山爆發真正產生的災難,直到第二年,才被淋漓盡致地表現出來。
在中國古代的封建 社會 ,人們由於科學的不發達,對於氣象方面的異常很多都是歸結於上天的懲罰。像「六月飛雪」,就是屬於民間的大忌,認為世間哪裡出現了莫大冤情 。
而1816年(嘉慶二十一年),這一年中國可以說經歷了數百年一遇的極端天氣。史載:「農歷八月,天氣忽如寒冬」。安徽、江西等地在農歷6月份就開始下雪。
而這一切的罪魁禍首,根本就不是民間迷信的所謂「上天懲罰」,就是1815年中旬的印度尼西亞坦博拉火山爆發引起。
當時,巨量的火山灰噴入大氣層,隨著時間推移和氣流作用下擴散,幾乎覆蓋遮蔽全球大氣,雖然用肉眼無法直觀地察覺,但是它卻將太陽光很多熱量給阻擋在外,導致地球的降溫,當時根據科學研究估計,全球的平均溫度最高下降了0.7攝氏度。
由此,1815年的冬天,北半球迎來了自1400年有記錄以來最冷的一年,極寒的天氣當時造成清朝南方地區被厚厚積雪覆蓋,由於不適應這種天氣,大量牲口凍亡。
本想著冬天過了就好了,但是到了1816年人們發現事情遠遠不是想像得那麼簡單,冬天遲遲不肯走,到了三四月份,依然十分好冷,可謂是非常「詭異」的夏天。由於一直都是低溫天氣,這一年就被人們稱為「無夏之年」。
低溫天氣導致農作物根本無法播種,沒了糧食,飢荒就開始出現了,當時對極寒天氣最沒抵抗力的雲南成了重災區。
詩人李於陽在《賣兒嘆》中就這樣形容過慘狀:
人們為了填飽肚子,已經到了賣兒賣女的地步,很多地方餓狼遍野,史稱「嘉慶大災荒」。
更為異常的天氣表現在於,一開始還晴朗的溫暖的天氣,由於地區溫差十分巨大,頭天還二三十度的溫度,一晚上的狂風吹來,第二天就可以驟降到0度以下。
僅1816年這一年,因為氣候災難導致飢荒死亡的人數,中國就超過860000人。從一定程度上來說,這場異常氣候變化,讓清朝國運可以說急轉直下,由盛變衰。
1815年火山爆發引起的氣候異常,影響的不單單是中國,北半球國家幾乎都是重災區,尤其以歐洲最為嚴重。
1816年的歐洲,剛剛結束了對拿破崙戰爭,各個國還處於一個恢復的狀態,民眾的生活本就十分困難,突如其來的變故,讓人們始料未及。
很多地方到了七八月份,仍然處於冰封的狀態。缺糧也成了當時最為普遍的現象,各地奪糧搶糧的現象層出不窮,瑞士的情況最為嚴重。
像英國、威爾士、愛爾蘭等國,也都出現大面積牲口死亡和農作物失收、飢荒的現象,德國在8月份就出現霜凍,很多地區常年維持在零度以下的氣溫。當時的極端天氣,僅歐洲被凍死的人就接近20萬。
不管是湯加火山噴發,還是坦博拉火山噴發,似乎都是向全人類說明一個問題,在自然面前,人類依然十分渺小。
大家認為,湯加火山的噴發,是否會讓地球重蹈「無夏之年」的覆轍?
『伍』 1991年皮納圖博火山的爆發,有哪些成功的撤退措施
1991年6月7日,菲律賓火山地震研究所宣布進入最高警戒,並對人員撤退提出了一個20千米的疏散半徑。至6月10日,該火山附近的村莊大約有2.5萬人被撤走,附近的美軍克拉克軍事基地的人員也基本搬走。6月15日下午,正當台風經過時,皮納圖博火山最強烈的「普林尼式」噴發正式開始,頓時,火山碎屑流沉積填滿河谷,一個巨大的火山灰和氣體煙柱進入大氣圈,形成了一個直徑2.5千米的火山口。隨之而來的台風和雨又使得火山灰又濕又重,降落到人口稠密的地區,造成約200人死在壓塌的屋頂下。台風加劇了火山泥流,增加了死亡人數。該次火山噴發的規模相當於1980年聖海倫火山噴發的10倍,在20世紀所有火山噴發中位居第二位,僅次於1912年阿拉斯加州卡特邁火山噴發。但由於成功優秀的預警系統,使得本該有100萬人的生命安全受到威脅,最後把傷亡降到了最低。