火山解析／火山冬天效應 全球曾降0.5度

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2010/05/17  【聯合報╱本報記者李承宇】

艾雅法拉火山爆發，不少人會擔心1991年菲律賓皮納圖博火山（Pinatubo）造成的「火山冬天」事件重演，讓地球短暫（約一年）降溫、糧食歉收。

不過專家認為，艾雅法拉火山岩漿主要是由玄武岩質構成、屬於溫和裂隙噴發的類型，這次火山灰噴到7、8公里高的上空已經很高了，不太可能會噴到平流層引發火山冬天的現象。

一旦火山灰和氣體進入距地表約10公里高的平流層，就有可能會造成「火山冬天」的現象。中研院地球所研究員陳中華指出，火山灰進入平流層影響還不大，因停留時間較短，但是火山噴發後產生的硫化氫與二氧化硫氣體，遇到水氣之後會形成硫酸氣膠，這種硫酸氣膠顆粒非常細，隨噴射氣流迅速在平流層擴散，而且可停留長達1到3年，由於這些氣膠會吸收及反射太陽輻射，讓抵達地表的太陽輻射量減少，以致地表變冷。

1991年菲律賓皮納圖博火山爆發時候，就引發「火山冬天」效應。皮納圖博火山爆發第二年，全球平均溫度降低了約0.5度。

中央氣象局預報中心主任鄭明典表示，如果火山灰和氣體進入平流層西風帶，西風強的話，火山灰七天就可以繞地球一周。然而火山灰在對流層內，粗顆粒的火山灰飄不遠；能飄得遠的細火山灰對太陽光有很強的散射作用，容易散射掉波長短的藍光，所以在火山爆發後，陽光少了藍光，顏色會偏紅，讓會附近地區日出或夕陽更漂亮。

陳中華表示，如果同樣規模的火山爆發，火山灰都衝上平流層，低緯度赤道附近火山造成的影響會比高緯度火山嚴重許多，因為低緯度環流會讓火山灰擴散的範圍更廣。

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2010/05/17 【聯合報╱記者李承宇】


冰島火山在今四月初剛爆發時，和冰河景觀合為一體，非常壯觀，卻讓歐洲空中交通亂成一團。 （路透）

北歐冰島的艾雅法拉火山（Eyjafjallajokull）在沉睡近兩世紀後甦醒，噴發出的火山灰癱瘓了歐洲的空中交通。

然而在火山專家的眼中，艾雅法拉在火山家族中只能算是「B咖」，這次對人類社會產生的影響，是「小噴發造成大困擾」。

距艾雅法拉約20公里的另一座火山卡特拉（Katla）才是真正的「A咖」，爆發的威力恐是艾雅法拉火山的10倍，卡特拉是否會被艾雅法拉給「震醒」，冰島政府嚴陣以待。


快掃吧冰島的農民在火山噴發空檔，忙著清除農舍上的火山灰，以免房子被壓垮。 （路透）

要了解艾雅法拉火山，首先要了解為何冰島會從大西洋中「冒出來」。

中央研究院地球所研究員陳中華指出，冰島原位於深約1000到3000公尺的大西洋中洋脊上，由於中洋脊岩漿加上底下「熱點」冒出來的岩漿，不斷把冰島一路堆疊、往上推升而露出海平面。夏威夷群島（位在太平洋中洋脊上）的生成就是最典型「熱點」所造成。

通常地處中洋脊的火山噴發不會很猛烈，陳中華解釋，中洋脊火山主要是由玄武岩質組成，二氧化矽的含量低，黏滯性不高，火山岩漿通常是以較溫和的「流動」式裂隙噴發。

反之，高二氧化矽及氣體含量的安山－流紋岩質的火山岩漿，因黏滯性高，氣體不易逸出，較易累積壓力，導致「大爆發」。太平洋周邊「火環」的火山爆發，大部分是這種類型。

夏威夷的火山多半是這種「溫和」的流動噴發，因而有些成為觀光景點；冰島艾雅法拉火山3月時另一個火山口噴發，也是屬於較溫和的流動類型。

既然玄武岩成分的火山噴發屬於溫和類型，4月艾雅法拉火山為何會產生猛烈的爆發？陳中華指出，關鍵就在於火山上的冰層。這次冰島火山猛烈噴發，除了岩漿噴出本身所夾帶的氣體動力外，通過地下水層，加上岩漿的熱將火山口附近的冰融成水，進而變成水蒸氣，形成「水蒸氣噴發」。

陳中華說，從這次艾雅法拉火山爆發的照片可以很清楚看到這兩種力量：從火山噴出來的有白色和黑色兩種煙，白煙部分是單純的水蒸氣；黑煙就是火山灰加上水蒸氣。如果附近的水被蒸發光了，火山又將會回復到比較溫和的流動式裂隙噴發。

真理大學通識中心副教授鄧鴻源懷疑，冰島火山爆發可能和氣候暖化有關，因為冰層融化讓地殼的負重減輕，地底岩漿向上冒的力量大過地殼重量，兩種力不平衡，因而造成火山爆發。

不過陳中華認為，全球暖化造成冰島火山上的冰原融冰量應該微乎其微，是否是導致這次火山爆發的原因尚待商榷。

陳中華說，艾雅法拉火山的爆發只能算是「小噴發」。據統計，這次噴出的火山灰約0.1立方公里，依據火山噴發指數，1立方公里的火山灰是5級，這次冰島火山噴發約3到4級，僅能算是中小型的火山爆發。

艾雅法拉火山有個「孿生兄弟」卡特拉火山，它上面的冰原厚約600公尺（艾雅法拉火山只有200公尺）。根據歷史紀錄，兩座火山共同噴發共有三次，分別在西元920年、1612年，以及1821年。陳中華表示，卡特拉火山噴發頻率高，平均100年會噴發兩次，地底岩漿庫的岩漿累積速度快。

陳中華評估，如果艾雅法拉火山的爆發「把卡特拉火山的通道搖鬆了」，卡特拉火山就有可能在岩漿未累積到爆發的臨界點，而提早噴發。

何時熄火？ 岩漿成分報你知

冰島南部艾雅法拉火山4月中爆發，讓歐洲航空業在半個月內就損失將近25億歐元。它什麼時候停止噴發，是很多人都關心的問題。

中研院地球所研究員陳中華指出，火山活動有些會間歇性噴發持續一段時間，目前學界可以根據岩漿地球化學的組成，來預估這次噴發量，一旦噴發規模接近預估值，則可推測此次火山活動可能已近尾聲，評估火山將要停止噴發。

陳中華曾經研究沖繩海槽的地質，沖繩海槽北端進入日本九州，南端經過台灣龜山島。

位於沖繩海槽北端的日本雲仙火山在1991年爆發，當時他就與日本東京大學、美國加州大學柏克萊分校學者合作，第一次以同位素地球化學方法成功預測1991年雲仙火山的岩漿噴發量，進而去評估噴發時間。

雲仙火山海拔1359公尺，位於長崎附近約40公里的島原半島上。1792年曾經噴發，一個月後火山老熔岩倒塌，滑進海中引發海嘯，造成超過1萬5千人死亡，是日本最嚴重的火山災難。1991年雲仙火山再次噴發，1995年停止，共造成46位記者與火山學家罹難。

陳中華說，一般火山底下的岩漿庫噴出約十分之一到五分之一的量時，因為能量不足就會停止噴發，繼而等待新的岩漿補充。新的岩漿進來會改變整個岩漿的化學組成，所以學者可以從岩漿的化學組成來推估這次岩漿庫的特性及規模。

從岩漿化學組成推估火山岩漿的量，「要先瞭解它的祖宗八代」，陳中華說，除了要有之前每次噴發時，各時間點的岩漿成分及規模分析紀錄當作對照的參考外，現在火山噴發後也要立即採樣。

不過陳中華強調，透過這種方式只能大約預測火山岩漿的噴發量，進而評估目前火山噴發狀態，雖不能非常精準確定火山會何時停止噴發，但可以有效評估火山活動是否已進入尾聲。

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2010/05/17  【聯合報╱記者李承宇】

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