长白山位于吉林省白河镇,是中国乃至亚洲喷发风险最大的高原火山。
六亿年前,长白山的边界只是一片汪洋。随着时间的推移,地球先后经历了燕山、喜马拉雅等造山运动。海水逐渐退去,长白山的地壳在断裂和提升中不断变化。地下岩浆沿着裂缝涌出,这是长白山天池火山口喷出的第一口熔融岩浆。
长白山天池火山图
长白山火山的喷发历史在长白山火山的喷发历史中,1668年和1702年的喷发规模都比较大,火山喷出的尘埃甚至落到了150公里外的朝鲜东海岸庆川府一带,尘埃厚度达到了4厘米。公元946年的大喷发被认为是2000年以来世界上最大的火山喷发。当时产生的火山碎屑覆盖了长白山方圆50-70公里的整个地区。喷发产生的火山灰一路向东漂移至日本海,湖相沉积物中可发现厚度约6-10厘米的火山灰。
据《朝鲜李朝实录》记载1668年至1702年长白山喷发,某月14日中午咸镜道福宁府天空空突然漆黑一片,时而黄、红、烟、臭。如果人们在蒸桑拿,他们就像在蒸笼里。这个迹象在四更之后慢慢消退,从高处看,到处都是灰尘和黑暗。这些文字形象地记录了火山灰的时间、颜色、气味和厚度,被许多火山学家认定为长白山喷发所致。关于公元1199-1200年的长白山火山爆发,《李朝实录》也记载了相关场景。比如神在朝鲜统治的第二年夏天,南方的井水突然沸腾,声音像牛叫,持续了十天。冬末,雷声轰鸣,偶尔有黑气从古陵冒出,然后弥漫整个京都。
火山爆发有两种,一种是自然的,一种是人为的。前者喷发相当于冰岛火山喷发,后者喷发会比冰岛火山喷发更剧烈。朝鲜第三次地下核爆期间,长白山周边地震频率增加,最明显的是核爆后几秒钟,距离朝鲜核爆区约20公里的西北地区,即长白山天池附近,发生了5级地震。有火山喷发研究专家认为,如果核爆炸震级超过6级,可能会刺激或酝酿长白山火山喷发的危险。
长白山作为一座活火山,和其他活火山一样,随时都有岩浆喷发的危险。张恒荣等专家在长白山架设的GPS流动观测网显示,长白山地壳处于膨胀上升状态,火山口附近地下10km有明显的低速层。推测可能有岩浆房,岩浆房有火山喷发的危险。以刘若新为代表的相关专家认为,长白山火山虽然是活火山,但并没有近期喷发的迹象。这一观点与郭露禅和王的观点相似。郭鲁禅等人认为现在的长白山火山正处于中年向老年转化的过程中。区内寄生火山堆的分布规律表明,喷发需要一个漫长的能量积累过程,长白山的断裂构造不具备能量积累的条件。
长白山火山探测站
长白山火山检查站作为长白山火山的主要检查部门,已有20多年的历史。考察站的专家通过20多年的火山考察,在2002年和2005年观测到长白山火山活动的岩浆房扰动,即在此期间火山地震活动增加了近2倍。在火山形变考察过程中,确实观测到了长白山的山体隆起,有一些反映幔源物质变化的指标。
一般来说,大规模喷发的重现规律是以万年为单位,而中小规模喷发是以千年为单位。根据2002年和2005年的岩浆房扰动,现在的长白山火山极有可能处于补给阶段,这和日本教授预测长白山十年后会喷发有些不同。当然,对火山喷发的探索是没有国界的。最近十年是否会有火山喷发,加强对长白山火山的调查,尽量减小火山喷发后的破坏范围,都是火山调查队需要重视的重要环节。
长白山火山喷发的危害
火山喷发的深远影响一直是令人头疼的问题。在其喷发过程中,会产生二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、氯化氢等有害气体,不仅能使土壤下沉、侵蚀农作物,还能上升到地球大气层,并在风向的引导下扩散到其他边界,造成大范围的气体污染问题。当二氧化硫浓度达到6-12PPM时,会对鼻子和喉咙产生最直接的影响。当浓度达到20PPM时,会引起眼睛不适,而当浓度达到10000PPM时,会瞬间刺痛皮肤,严重时可导致死亡。
其次,火山灰也会造成严重影响。由于火山喷发颗粒体积小、重量轻,除垂直散射外,大部分火山灰会向火山口周边扩散,扩散范围广,堆积深度厚,可压垮房屋、树枝、通讯电缆,造成巨大经济损失。其次,大量火山灰还会造成居民呼吸困难、皮肤过敏等症状,降低人们的生活质量,危及人类生命安全。
长白山火山喷发产生的有毒气体和粉尘
现在长白山周边人口密集,旅游业发达。关于天池山火山喷发后波及范围的预测,李等专家认为,如果天池山火山喷发,在熔岩流的过程中会出现近百米的连锁爆炸,加深灾害的范围和程度。
其次,丰满水库位于吉林市丰满区东南部,流域面积4250km2。丰满水电站上游约200km处有一座控制流域面积1900km2的白山水电站,而控制流域面积2030km2的红石水电站位于白山水电站38km处。根据刘俊卿溃坝模型结合水动力学公式,结合当地地质构造特征分析,得出天池山岩浆喷发,天池水泄出一半库容时,距离火山口50公里的二道白河流量将大于长江三峡洪峰,对距离火山口280公里的白山水电站构成破坏性威胁。
在长白山火山灾害风险评估中,受灾区域包括白山市、靖宇、抚松、长白朝鲜族自治县等九大区域,人口近135万,经济损失和农业产业破坏更是难以统计。
从以上观点和结论可以看出,长白山火山喷发造成的危害是非常广泛的,尤其是随着经济社会的不断发展。一旦火山爆发,受影响的人口、经济财产和农作物将是一个前所未有的庞大数据。这就需要参与火山爆发的研究人员在火山探测过程中加强对火山的探测,不放过任何火山活动的迹象,并在第一时间采取相关的预防措施,时刻关注和关爱人们的生命财产安全,在监督人们关注生命的同时,培养他们信任科学的潜意识。