海底侦探揭开汤加火山喷发之谜

　　＂海底侦探＂如何揭开世界上最大海底火山的秘密？
　　据美国有线电视新闻网网站11月21日报道，2022年1月，在汤加的洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山爆发，成为有现代技术记录以来规模最大的一次火山喷发。
　　这次火山爆发产生的冲击波估计是广岛原子弹爆炸威力的数百倍，在1万多公里之外的阿拉斯加也能听到。一股由烟灰、烟雾和火山灰组成的羽状物喷发到58公里外的大气中，在位于太空边缘的地球大气层的最上层产生飓风般强风。
　　接着，海啸来了：邻近的太平洋岛国斐济、萨摩亚和瓦努阿图以及更远处的新西兰、日本、秘鲁、美国和加拿大都发布了海啸警报。随后发生的海啸给汤加造成了严重破坏，海浪高达15米，造成3人死亡，估计造成价值9040万美元的损失。
　　现在，有一个研究团队完成了迄今为止对此次火山爆发的最全面调查，证实覆盖约10平方公里的海底——相当于260万个奥运会标准泳池大小，比最初的估计多三分之一。
　　然而，他们发现，在喷出的海底物质中，只有约四分之三沉积在火山周边20公里范围内，还有相当大一部分去向不明。进行这项研究的新西兰国家水资源和大气研究所认为，这部分去向不明的碎片可能部分＂损失＂在大气中，因此，在详细的测绘工作完成前，研究人员一直未注意到它。这种物质被喷发到空中，并留在大气层中，并循环数月，这可以解释它不在海底的原因。
　　但研究人员仍不清楚此次火山喷发为何如此猛烈。
　　埃丽卡·斯佩恩是新西兰国家水资源和大气研究所的一名海洋地质技术员，也是4月份开始的科考活动的一名队员。斯佩恩说自己是一位＂海底侦探＂，利用高科技的回声定位仪器寻找水下火山，并把影响水下火山喷发的＂诱发因素＂的线索穿插起来。
　　在新西兰国家水资源和大气研究所的配备有最先进的水下监视技术的＂坦加罗阿＂号科考船上，斯佩恩有两个职责：一是操作多波束系统，二是从海底采集泥浆和岩石沉积物样本。
　　斯佩恩说，多波束回声仪＂发出声波脉冲，以绘制海底3D地图＂，就好比海豚所使用的回声定位。他说：＂我们有接收回声的水听器，由此我们可以确定海底有多深，并形成关于其形状和几何结构的概念。＂
　　在太平洋的一个小岛上，洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山喷发前没太多东西可看的，只有一个100米高的火山锥。不过，在地表之下，这座火山绵延20多公里宽、近2公里深。
　　火山喷口持续不稳定意味着科考船上的研究人员无法检查火山的开口——于是派出一艘无人水面舰船。总部在英国的＂海洋装备＂国际公司——距离汤加1.6万公里——遥控操作一个12米长的机器人，它发现，火山喷口已坍塌，现在它位于地表下700米。
　　研究人员总共详细勘察了2.2万平方公里的海底。斯佩恩说，洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山附近的部分海底已绘制成地图，通过比对火山爆发前后的海底地图，＂我们可以开始对这些可能的诱发因素有更清晰地了解＂。
　　斯佩恩说，这次科考的结果令该团队感到意外。他们原本以为这次大规模喷发会在海底留下大量火山碎片，但事实上，斯佩恩说：＂这次喷发与几十年前火山喷发的情况看起来非常相似。＂
　　斯佩恩说，火山喷发造成的火山物质，并非都留在海底，而是＂很大一部分直接进入平流层＂。
　　这个火山口塌陷的规模与海底碎片之间的差异显示出火山爆发中的另一个因素：火山喷发的炽热岩浆与冰冷的海水相互作用，产生蒸汽。
　　斯佩恩说：＂水蒸汽的体积是水的1000倍。这在某种程度上可以解释它为何会喷发。＂
　　新西兰国家水资源和大气研究所的水动力科学家、新西兰海啸专家组成员埃米莉·莱恩说，从火山喷发前、喷发期间和喷发后收集的数据中得出的结果表明＂多种机制＂同时发生。