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chinesemahan的博客

中国近代海防研究員

 
 
 

日志

 
 

火山爆发威胁人类命运须居安思危  

2016-11-18 22:58:20|  分类: 知識筆記 |  标签: |举报 |字号 订阅

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chinesemahan

 

9450万年前海洋因火山爆发造成大范围缺氧事件

 

大约在9450万年前,地球上的海洋发生了一起大范围的缺氧事件,研究人员发现,这一事件是由火山爆发所释放出的硫磺所触发,新成果发表在20103月在线出版的《自然-地球科学》期刊上。这一事件被称为是海洋缺氧事件」。

 

利用在这一事件中沉积的海洋沉积物,Matthew Hurtgen和同事发现,原来在基底中低水平的硫磺在事件发生之初突然急剧升高。硫磺是有机物循环所必需的组分,下沉浮游生物的躯体得以分解。研究人小组推测,一旦获得更多的硫磺,就能触发一系列的反应:被分解的有机物所释放出的营养物会让更多的有机物在海面生长;当这些有机物的躯体下沉时,它们也能很快被分解,这一过程会快速消耗许多氧气。只有当氧的缺乏导致黄铁矿生长并因此消耗过剩的硫磺时,这条生物链的运行才会被中止。最有可能供应硫磺的是高温火山的爆发,在这一时间段里,确实有火山爆发的记录。

 

在《科学》期刊中,来自丹麦的罗斯基勒大学(Roskilde University)、奥勒冈州立大学(Oregon State University)及罗格斯纽泽西州立大学(Rutgers University)的地质学家提出证据显示在这次强烈的火山活动中造成了海洋温度上升了大约摄氏56度。利用针对于过去全球暖化现象的研究,提供了科学家一个相当好的机会去探讨当今因人类活动所造成之温室效应所导致的气候异常现象。

 

「这次史前的大规模火山爆发大约将超过 20 兆顿的碳喷发入海洋及大气层当中,并且形成了甲烷跟二氧化碳,而这两种气体都是造成温室效应的主要气体(又称为「温室气体」)。」来自丹麦的罗斯基勒大学,同时也是本研究的主要作者 Michael Storey 这样表示。「这些碳的来源也许是古生物尸体的沈积物经过加热所造成,就像我们今日在北大西洋探钻石油与天然气一样。」

 

熔岩形成了一层深7公里的厚度岩层

 

科学家将采集自东格陵兰(East Greenland)以及福克兰群岛(Faeroes Islands,苏格兰北部)地区中,躺在玄武岩熔岩的火山灰沈积物与来自海底沈积层中的火山灰进行精确的比对。这一层的熔岩形成了一层深7公里的厚度,并且从中大西洋脊及其它属于分开北美洲及欧洲的裂沟中形成了广大的流动残迹。

 

「科学家们现在已经知道了这个史前时代的全球暖化效应,并将该时期称为古新世交替时期最大热量Paleocene/Eocene Thermal Maximum,简称 PETM)。」来自罗格斯纽泽西州立大学的地质学教授 Carl Swisher 教授这样表示。「海洋就像一本记录着二氧化碳突然遭受到释放的文件,透过碳原子同位素的追踪,可以让我们知道伴随着海洋酸性的增加以及许多深海物种的灭绝彼此间是有关连性的。现在,地质学家第一次得以将突如其来的火山活动以及温室气体的发生做一个精确的连结。」

 

位在奥勒冈州立大学的海洋及大气科学院教授 Robert Duncan Storey Swisher 一起合作。Storey 是罗斯基勒大学 Quaternary Dating 实验室的主任,而 Swisher 则是罗格斯纽泽西州立大学地质科学系的 Noble Gas 实验室负责人。

 

201059日消息 据国外媒体报道,美国和欧洲科学家们称,古代火山也许曾导致地球大气戏剧性的变暖,海水温度升高,许多海洋品种死亡,引发地球上的紧急事件

 

邓肯和一个国际科学家团队说大约5500万年前格陵兰岛和西不列颠群岛近岸的火山爆发伴随着喷出大量的二氧化碳和甲烷到大气当中。 


这导致了22.5万年的温暖期,热带海面温度升高5摄氏度,而在北极海面温度则升高了6摄氏度,并增加了海洋的酸性。 科学家们称深海动物的30%50%被杀死。 

邓肯说,我们认为第一次火山爆发大约开始于6100万年前,之后五百万年时间里烟云覆盖程度逐渐减弱,大陆变薄,熔岩物质上升到表面。


科学家们将火山喷发与被称为古新世-始新世高温期的温暖期联系在一起是通过将格陵兰岛东部的火山灰层与大西洋海洋沉积物进行对比实现的。 


他们认为从熔岩流释放出来的温室气体和格陵兰岛东部边缘的富含有机物的沉积层升温导致了全球变暖和海洋化学性质的变化。 


科学家们说,在火山爆发致使大气的温暖的时候,大气极其稀薄。 


但也有科学家对此有不同看法。英国雷丁大学的气候物理学高级讲师埃莉?海伍德博士(Ellie Highwood)说,像印度尼西亚坦博拉火山的爆发,事实上会由于硫酸盐烟雾剂释放到高层大气中而使地球变冷,因为它能够将阳光反射进太空中。 


海伍德说,这种火山爆发在过去一千年里还没有观察到,因此火山不太可能对最近的气候变化产生重大影响。

 

美国黄石国家公园每70万年爆发一次

 

美国的黄石国家公园是一个地质活动活跃区域,有世界上最大的间歇泉集中地带,全球一半以上的间歇泉都在这里。黄石国家公园的著名间歇泉有「老忠诚喷泉」、「七彩池」等,图中所示的正是美丽的「七彩池」喷泉。这些地热奇观是世界上最大的活火山存在的证据。黄石国际公园曾有3次大爆发记录:一次是导致该地区火山口形成的210万年前的强烈火山爆发,70万年后第二次强烈火山爆发发生,再之后70万年第三次强烈爆发发生,火山爆发的规律性令人惊讶。

 

圣托里尼火山爆发使诺斯文明的消亡

 

圣托里尼(希腊文Σαντορ?νη)是在希腊大陆东南200公里的爱琴海上由一群火山组成的岛环,位于北纬 36.40° —东经 25.40°。圣托里尼岛环上最大的一个岛也叫圣托里尼岛,别名锡拉岛(Θ?ρα)。圣托里尼岛位于基克拉泽斯群岛的最南端,面积约73平方公里,人口约一万四千余人,多为希腊人。「圣托里尼」是13世纪威尼斯人所命名的,起源于·爱莲意大利语Santa Irene);在此前这个岛称为锡拉岛、卡利斯提(Καλλ?στη,在古希腊语意为「最美」)或斯特隆基里(Στρογγ?λη)。岛上建筑蓝白相间,衬以蔚蓝大海,美不胜收,是著名旅游胜地。3600多年前这里发生一次几千年来最猛烈的火山爆发,留下一个大火山口和几百米厚的火山灰,可能间接地促成克里特米诺斯文明的消亡。

 

【公元62维苏威火山爆发摧毁庞贝古城

 

庞贝古城遗址位于意大利拿波里(Napolis)东南维苏威(Vesuvius)火山脚下,是两千多年前古罗马时代的商业城市遗址。在罗马人的统治下,这个罗马人的城市曾经繁荣一时,居住的人口超过20000人,包括自由人、商人、奴隶和少数的贵族。

 

公元62年的时候,一场大地震,几乎将整个城市夷为废墟。不过庞贝人很快又重建了他们的家园,恢复了昔日的面貌。然而,为时不久,庞贝人却又遭受到了一场更悲惨的大灾难。公元79824日,一场毁灭性的灾难降临到了庞贝城。这天午后一点多钟,离城约10公里的维苏威火山突然喷发了。滚滚浓烟和无数火星从山顶腾空升起,剧烈的爆炸声接连不断。大量的石块和火山灰,把火山附近的地面全覆盖了起来。接着又下起暴雨,引起了山洪暴发。山洪挟带着无数石块和火山灰形成一股巨大的泥流,向山下猛烈冲去。平静的那不勒斯湾翻腾起汹涌的浪涛。

 

著名的庞贝城于是被埋没起来,死亡人数达3360。直至18世纪初,意大利农民在维苏威火山西南八公里处修筑水渠时从地下挖出了一些古罗马的钱币,以及经过雕琢的大理石碎块。1748年,人们又在附近挖出一块石块,上面刻有庞贝的字样。古城庞贝之谜终于揭开了!'

 

坦博拉火山1815年爆发影响到欧洲

 

18154月,位于热带的松巴哇岛上的坦博拉火山爆发,这次火山爆是地球史上最强力的其中一次火爆爆发200年后,研究者们仍在努力搞清它的后果。现在他们明白,这场爆发对气候变冷、农业崩溃和全球流行病都有影响,甚至导致了某些著名怪物的出现。

 

火山爆发的「后遗症」被指包括有:18166月,一场暴风雪侵袭了纽约北部。当年的7月和8月,新英格兰的农场受到霜灾的致命破坏。伦敦整个夏天都遭到雹灾。

 

喀拉喀托火山爆发形成最壮欢的日落景观

 

1883827日,喀拉喀托火山爆发,它发出的震耳欲聋的声音,从远在大约2000英里(3218.69公里)以外的澳大利亚也能听到。爆发指数为6级的这场大规模爆发,引发一系列高达150英尺(45.72)的海啸,它们波及夏威夷群岛和南美洲,超过3.6万人丧失。它产生5立方英里灰尘,在长达两天时间里,内周围地区一直陷在黑暗之中。那是多年来全球看到的最引入注目的一次日落景观。

 

190258日的火山爆发,导致2.9万人丧生,摧毁了距离该地大约4英里(6.44公里)的港市圣皮埃尔堡。迅速流动的炽热气体和致密的液化火山粒子对所到之地造成很大破坏。

 

【科学家在陵兰与南极冰层冰芯研究地球火山爆发史

 

根据20157月发表在权威学术期刊《自然》的论文,科学家利用新技术对冰芯进行了比过去更为精确的系年工作,重构了历史上多次火山爆发的时间。这项关于古代气候的重大研究,不但发现了过去火山爆发与气候变冷之间的紧密关系,而且有助于历史学者了解火山爆发如何导致重大气候危机,进而改变人类历史。

 

每当火山爆发,火山往大气中喷射的大量硫酸盐粒子会形成一层尘罩,阻挡地表接收来自太阳的辐射,导致气温变冷。气温变动会在自然界留下各种痕迹,但过去学界研究古气候时,冰芯中大气成分的历史纪录和树轮等气候指标不是完全对应得上。最近,科学家尝试通过分析格陵兰与南极冰层的二十几根冰芯中的火山硫酸盐,借此检测射线的讯号。他们把这些用作时间标记,大大提高了冰芯系年的精准度,修正了过去大概510年的误差。根据这套新的时间序列,研究者发现热带与高纬度区域的大型火山爆发往往导致气候的急剧变化。从公元前1500年到公元1000年间记录的最寒冷的16次夏季,其中有15次是紧接在大型火山爆发之后的。

 

人类须居安思危

 

但是地球下一次超级火山爆发会在何时发生,没有人能说得准。其中美国黄石国家公园地就可能成为一个「计时炸弹」,不知何时爆发。人类须居安思危

 

(古代火山爆发的威力系列之二,全文完)

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