出品：科普中國
製作：地質時代
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
編輯 | kuma
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位於夏威夷的基拉韋厄火山，自今年5月3日起噴發，已於8月底逐漸減弱。噴發期間，當地部分旅遊公司不顧官方警告，仍組織遊客乘船前往熔巖入海口觀看"熔巖霧靄"，甚至突破安全警戒線近距離觀看。據報導，一艘觀光船7月16日早間搭載遊客觀看火山熔巖流入大海的景象時，飛濺的熔巖擊中觀光船，擊穿船頂並造成至少23人受傷，其中一人腿部骨折。
火山噴發為什麼會造成極大破壞？
即便具有較強的規律性，火山爆發在歷史上也仍然給人類造成了巨大的損失。如大家熟知的龐貝古城就是在公元79年8月24日維蘇威火山爆發時，被火山灰一夜之間完全覆蓋的。
實際上，發育火山的地區就像為了彌補這些災害對人類造成的損害一般，在工農業上都有著巨大的優勢。火山灰不僅可以給土壤提供豐富的養料，還是重要的非金屬原材料，早在羅馬時期人類就已經將其開發出類似水泥的用途；火山或者火成巖發育的地區大都是重要的多金屬礦床成礦遠景區——雖然火成巖的成礦模式有著極大的波動性，但對於人類發展至關重要的銅、鉛、錫在火山發育地區產出的概率大大提高。
坐落在火成巖上方的馬納羅拉（義大利）（圖片來源：趙反 拍攝）
這些有利的城市興建條件，造就了許多依（火）山而建的古代城市。然而火山一旦強烈爆發，就會對這些城市造成毀滅性的打擊，並給人類造成極為深刻的記憶。如在火山發育地區的滅世或地獄的描寫，都會涉及到從天而降的大火、翻滾的火海、遮天蔽日的濃煙從坑中冒出，以及江河中水味變苦等火山爆發時的景象和異常（如聖經中的啟示錄）。
想像畫，但丁在《神曲》中描繪的熔巖地獄場景（來源：Visualhunt.com）?
火山噴發的威力，大到突破你的想像邊際
歷史上人類所能夠親眼見證的火山爆發，不過是火山能量的九牛一毛而已。火山爆發的威力——以改造地形的能力為例，堪稱自然災害之首。比如藏身太平洋深處的大塔穆火山，其實際面積長約450千米，寬約650千米，主峰高度超過4000米，面積超過了韓國的行政面積，也是目前人類所知最大的火山。
大塔穆火山（紅色圈定範圍為大致輪廓）同周邊國家面積的比較
我們通常用噴發物總質量與噴發柱高度作為衡量標準，將火山噴發分為8個等級——即火山爆發指數（Volcanic Explosivity Index，簡稱VEI）。當VEI達到8就稱為超級火山，其釋放的能量相當於9.8級地震，噴發物體積超過100立方千米，噴發柱高度超過25公裡（遠超一般飛機的升限）。如63萬年前噴發的黃石火山，目前尚在活躍之中，一旦爆發將產生全球性的災難。那時，整個地球將進入一個短暫的冰河時期，物種和數量都會急速下降，人類也會因此損失超過一半的人口。
正在積蓄能量的黃石火山來源：Pixabay.com
觀測火山的正確方法
正確觀測的火山的方法就是：在家裡一邊喝著可樂一邊吃著爆米花看新聞直播……好吧我承認這是抖機靈。實際的情況是，雖然我們對於火山噴發掌握的情況已經比較多了，但近距離觀測火山噴發依然具有極大的危險性。
首先，對於火山的研究，地質學家所採用的常規手段並不是直接觀測，而是大量的遙感觀測；其次，你所看到的照片除了有專業攝影師冒著風險拍攝的，更多的近距離觀測是使用預先設定好的遙控攝像機、無人機和機器人等設備進行的，總之既滿足了保護人員安全的要求，也達到了採集數據的目的。
實際火山研究人員未著防護服觀測時距離火山口的距離
▲（圖片來源：https://volcanoes.usgs.gov/）
但即便是專業攝影師冒險拍攝，也並非你所理解的冒險。比如，攝影師們選擇拍攝的地點和火山都是反覆考量過的：基性火山巖漿因為粘稠度遠低於酸性火山巖，其巖漿就會沿著裂隙較為安靜地流淌，而後者就會產生較為猛烈的噴發；
與此同時，攝影師也會穿著防護服，在保證自身基本安全的前提下，最終在距離巖漿百米左右的位置進行拍攝。比較常見的防護措施是穿著消防防護服，在隔絕熱量的同時也能夠保證人員呼吸。
更重要的一點是，專業攝影師都會採用長焦鏡頭拍攝，加上拍攝時間多是黑天，加強了巖漿的視覺效果，使最終的攝影作品有一種近在眼前的感覺。但如果你貿然地以你的主觀判斷接近流動的巖漿，那麼你就危險了。
同時採用多種方法最終達到巖漿近在眼前的攝影作品（圖片來源：Pixabay.com）
我們如何確定火山的爆發時間呢
我國火成巖發育帶主要集中在環渤海一圈、內蒙南部和山西河北北部一線、滇川藏的部分地區和兩湖地區。至於火山，或者活火山，中國境內發育就更少了，大概用一雙手可以數清楚，基本就分布在新疆、雲南、吉林和黑龍江等地。目前，我國有據可查的是1951年新疆的阿什庫勒火山噴發，如果不是一個放羊人看到後告訴了新疆日報的記者，可能連這次記錄也夠嗆能留下來。
我國全新世火山分布圖（圖片來源：洪漢淨等. 中國火山危險性等級與活動性分類, 2007）
不僅如此，我國死火山的界定時間定為1萬年，原因就是如果我們界定年限過窄，就差不多隻剩下死火山了。而我們的鄰國日本的界定年限則窄的多，界定年限為200年，按照日本的標準來看，我國需要研究監測的火山就太多了。
目前，我國並沒有設立相應的火山監測和預警機制，在這方面日本、美國等國家做出了巨大的貢獻。特別是美國，憑藉其強大的經濟和技術實力，監測範圍可以涵蓋太平洋和大西洋，面積超過整個地球的一半，並通過火山災害援助計劃（Volcano Disaster Assistance Program）向全球提供火山監測和預警技術。
美國地質調查局火山災害項目分布的網頁截圖
▲（圖片來源：https://volcanoes.usgs.gov/）
美國通過其五個火山觀測站——阿拉斯加火山觀測站（AVO）、加州火山觀測站（CalVO）、Cascades火山天文臺（CVO）、夏威夷火山觀測站（HVO）、黃石火山天文臺（YVO）監測其領土及周邊大約170座火山，其中重點監控近期活躍的火山約50座，最終通過美國地質調查局（USGS）向公眾發布有關火山活動的信息和警告。
其預警系統包含兩個部分，第一部分是向民眾的預警部分，包含正常、關注、監測和警告四個等級（見下表）：
第二部分則是告知航空部門有關大氣中的灰燼危害情況，採用顏色代碼：
美國地質調查局的各級火山預警標識
▲（圖片來源：https://volcanoes.usgs.gov/）
總而言之，如果當地部門還沒有發布火山爆發預警，那麼火山爆發的可能性還是比較小的。如果對火山充（you）滿（qian）興（ren）趣（xing），可以在火山觀測機構的指導下前往觀看。
在美國的黃石，義大利的維蘇威和埃特納，或者冰島的火山觀測中心等，都有專業的火山觀測組織，甚至還有供遊人參觀的較為穩定的巖漿通道，觀測安全性會高得多；而一般的旅遊組織對地質災害風險的掌控能力可以說接近於零，憑著一腔熱血進入火山活躍地區拍攝發朋友圈就更是"找死"行為了。
1. Bernhard Steinberger and Richard J. O'Connell：Advection of plumes in mantle flow: implications for hotspotmotion,mantle viscosity and plume distribution，Geophys. J. Int. （1998） 132, 412—434
2. 洪漢淨等. 中國火山危險性等級與活動性分類[J]. 地震地質, 2007, 29（03）: 447-456
3. https://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/kaisetsu/volcano_disaster.htm
4. https://volcanoes.usgs.gov/
（本文中標明來源的圖片均已獲得授權）