今天是20世纪最重要的火山事件之一——墨西哥奇钦火山喷发30周年纪念日。在不到一周的时间里，恰帕斯州这个看似休眠的火山发生了三次普林尼式喷发，导致火山附近至少1900人死亡，并相对于喷发规模释放了大量的二氧化硫和颗粒物进入大气。与1991年的皮纳图博火山相比，喷发总体积要小得多，但其对全球气候的影响与其“表兄弟”皮纳图博火山一样显著。与1980年的圣海伦斯火山或上述的皮纳图博火山喷发等历史性喷发相比，奇钦火山的喷发被忽视了，但它却教会了我们许多关于如何更好地为火山灾害做准备以及火山对地球气候的潜在影响的重要教训。
在1982年之前，奇钦火山绝非一座外观引人注目的火山（见右图）——它仅仅是由喷发出的火山物质构成的一个火山口堆积体。它位于两个火山弧之间——跨墨西哥火山带和危地马拉火山带——以及一个少有活火山的地区。在1982年喷发之前，该火山自公元1360年左右就没有喷发过（尽管公元1850年可能发生过一次小规模爆炸）。1350年的喷发是一次重大事件，一次VEI 5级的喷发，产生了约2.3立方公里的火山碎屑——并且是过去10000年里奇钦火山群至少11次VEI 4-5级喷发中的一次。该地区已有人类居住数千年，因此奇钦火山的喷发可能在该地区文明的兴衰中发挥了作用也就不足为奇了。（事实上，早在2500年前的火山沉积物中就发现了陶器碎片。）因此，尽管该火山喷发频率不高，但一旦喷发，威力巨大（这是火山休眠期较长的典型模式）。由于距离上次奇钦火山大喷发已有600多年，火山附近（甚至地质界）很少有人意识到它所带来的危险。有些人甚至认为奇钦火山已经休眠或灭绝。然而，在1980年至1981年间，该地区有小地震发生，但对这座所谓的“安静”火山加强监测的工作却很少。直到1982年3月28日第一次大规模爆炸性喷发发生，人们才充分认识到奇钦火山远非休眠。奇钦火山活动的迅速升级与2008年智利切伊滕火山的喷发非常相似——从被认为是“休眠”的火山出现即将喷发的迹象到实际爆炸发生的时间非常短。1982年2月和3月，地震活动不断增加，足以让一些住在火山附近的人们离开，但即使在地质学家在1980-1981年绘制了该火山地图并警告其危险性之后，也几乎没有采取任何措施加强监测或提高人们的警惕性。1982年3月28日，这一切都改变了。晚上11:30左右，该火山发生了三次大规模普林尼式喷发中的第一次，喷出的火山灰柱高达27公里，40分钟内，火山灰柱直径达到100公里。第一次喷发只持续了两到三个小时，但在这段时间里，大约喷出了0.3立方公里的（致密岩当量）物质，其强度是1980年圣海伦斯火山喷发的四倍。喷发产生的火山灰和火山碎屑在距离奇钦火山东北20公里处厚达15厘米，在东北70公里处厚达5厘米。由于大量炽热的火山物质落在火山的侧翼，附近的区域燃起了大火。在3月28日的最初爆发后，奇钦火山的情况有所平静，直到4月4日，期间只有较小的维尔坎尼式和蒸汽驱动（phreatic）的爆炸——而人们则在混乱中疏散该地区。（然而，随着活动减弱，一些人返回了，带来了灾难性的后果。）
然而，4月4日，火山再次爆发，这次的喷发比3月28日的更大。喷发始于一次火山碎屑流，该火山碎屑流向外扩散了8公里多。这次火山碎屑流产生的沉积物在最远处宽100米，厚3米。据估计，该火山碎屑流的速度为100米/秒，最著名的是，它摧毁了弗朗西斯科·莱昂村（见上图），造成多达1000人死亡。火山碎屑流之后是两次普林尼式喷发，产生的火山灰柱高达至少29公里（见下图）。总共有九个村庄在喷发过程中被摧毁。
4月4日是奇钦火山最后一次大规模爆炸性喷发。总共喷发了约1.1立方公里的物质（致密岩当量），大约与1980年圣海伦斯火山的喷发量相当，形成了一个直径一公里、深300米的全新火山口（一个酸性湖泊此后在火山口形成；见下图）。在火山附近，地表覆盖着25至40厘米厚的火山灰，距离火山7公里的村庄，房屋屋顶被直径50至60厘米的火山弹摧毁。超过24,000平方公里的乡村被火山灰覆盖，因为喷发的大部分物质是以火山灰的形式落下的。当时，墨西哥官员估计咖啡、可可和香蕉作物损失了超过5500万美元（相当于今天的约1.32亿美元）。牧场被火山灰覆盖，牧民不得不迁移他们的牲畜。喷发后，马格达莱纳河上的一座由火山碎屑组成的堤坝溃决，洪水将山谷淹没，水温高达82°C，摧毁了桥梁和一座水力发电站。奇钦火山的喷发仍然是现代墨西哥历史上最大的火山灾难。
然而，这次喷发的影响不仅限于墨西哥。奇钦火山向大气中释放了大量的二氧化硫——几乎700万至1000万吨，大约是规模相当的圣海伦斯火山喷发的七倍。奇钦火山的安山岩岩浆含有约2.6%的SO3，远高于大多数岩浆。硫的来源之一是，从喷发中收集到的平流层颗粒中出现了硬石膏（一种硫酸钙）和石盐的奇特现象——这表明岩浆受到了蒸发岩沉积物的污染，蒸发岩沉积物通常因含有硬石膏和石膏等矿物质而硫含量很高。然而，最近的研究表明，根据硫的同位素组成，这可能不可能。奇钦火山的火山灰羽流向大气中添加了大量的二氧化硫（见下图）和颗粒物，这些物质在几周内环绕了全球。这些物质帮助平流层升温4°C，并使北半球降温0.4-0.6°C——这是过去几个世纪最重要的降温事件之一。它还显著降低了到达地表的太阳光传输。火山喷发产生的薄雾导致能见度下降到距离火山700公里的地方也只有几公里，并在全球范围内产生了鲜艳的日落。
奇钦火山的喷发给我们留下了关于火山监测的两个非常重要的教训。第一，即使是看似良性的火山也可能非常危险。在过去的几千年里，超过75%的大规模喷发来自于历史上没有喷发记录的火山。这意味着，绘制火山活跃地区所有火山的地图，以更好地了解它们的行为模式至关重要。这也意味着监测不应仅限于那些历史上非常活跃的火山，还应包括那些一旦恢复活动可能构成危险的火山。第二，奇钦火山告诉我们，不一定需要大规模的喷发才能对全球气候产生重大影响。我曾谈到“公元1258年失踪的喷发”，大多数人认为那必须是一次体积巨大的喷发，然而正如奇钦火山所表明的那样，即使是一次只释放了1991年皮纳图博火山喷发十分之一物质的喷发，也可能产生与皮纳图博火山喷发相同，甚至更大的气候影响。资料来源
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特别感谢 R. Simmon 提供的奇钦火山假彩色Landsat图像。这些假彩色卫星图像由Landsat-3于1980年2月21日，以及Landsat-5于1986年3月11日和2011年6月4日收集。NASA Earth Observatory 图像由Robert Simmon提供，使用USGS Global Visualization Viewer 的 Landsat 数据。
图1：1986年奇钦火山的假彩色图像。图片由NASA提供。
图2：1980年喷发前奇钦火山的假彩色图像。图片由NASA提供。图3：1982年喷发前后弗朗西斯科·莱昂村庄的对比图。图片来自 Tilling (2009)。图4：4月4日奇钦火山火山灰柱的卫星图像（光学和热成像）。图片来自 夏威夷大学。图5：1982年喷发后奇钦火山的顶峰。图片来自Lockwood和Hazlett (2010)。图6：2011年奇钦火山的假彩色图像。图片由NASA提供。
