多年来,在Eruptions博客上,人们一直在讨论如果炸毁一座火山会发生什么。现在,这可能是为了分流熔岩,阻止火山爆发,或者阻止火山爆发,但总的来说,人们似乎很喜欢人类的力量可以阻止火山灾难的想法。也许我们应该怪好莱坞——有很多例子表明人们往火山里放炸弹来引发/阻止火山爆发,而且听起来确实很惊险。这是一种最后的、孤注一掷的尝试,以避免灾难,这造就了好的(在我看来是坏的)电影。
那么,我为什么要谈论炸毁火山呢?嗯,因为它很刺激。
首先,我从未听说过,也找不到任何证据表明试图炸毁火山以阻止其喷发——你知道,就是那种炸毁它,火山就不会喷发,而是会恢复平静的想法。一次都没有。为什么?嗯,主要是因为它根本没用。首先,大多数岩浆系统都在地表下方数公里处,所以要造成任何真正的破坏(从而阻止喷发),你就需要某种核装置——即使那样也可能不够……而且炸毁火山就像砍掉一根手指来治愈倒刺。如果弄错了,你就会散布辐射,而火山灰会使辐射加倍扩散。没有哪个理智的地质学家会提倡这种行为。即使是所谓的“炸弹穿透器”常规炸弹也无法破坏岩浆系统,事实上,很可能会导致火山喷发,而不是阻止它。请记住,一旦出现表明火山可能喷发的迹象,就需要快速释放压力才能发生爆炸性喷发,这正是炸毁火山可能引发的那种情况(就像第二次世界大战期间试图炸毁日本火山使其喷发的所谓计划)。

不,我们没有炸毁红山,但火山灰羽看起来就像经典的核爆炸“蘑菇云”。
所以,这件事就算了。各位,炸毁火山并不能阻止喷发。那为什么要炸毁火山呢?
我查阅了一下,只找到了极少数炸毁火山喷发的例子,而且美国都参与其中——至少有三次在夏威夷,一次在意大利的埃特纳火山。前者是用实弹——炸弹——炸毁,而埃特纳火山的例子是用混凝土块“炸毁”。所有这些尝试都是为了分流正在流动的熔岩,而不是阻止喷发。

土堤(左侧)试图在 1992 年分流埃特纳火山的熔岩流。
在埃特纳火山的案例中,炸毁发生在 1992 年火山活动期间。喷发的熔岩威胁到埃特纳火山上的一些重要建筑,包括天文台,因此制定了一个计划,试图将熔岩分流出城镇。修建了堤坝以阻止熔岩流入城镇——主要是通过修建土堤来阻止熔岩流向不该去的地方。这在 1983 年埃特纳火山喷发期间已经奏效,并可能为意大利节省了 200 万至 2200 万美元——这是人类首次能够积极干预火山喷发(以及1973 年冰岛赫马埃伊岛成功分流)。在1992 年,熔岩流威胁到了埃特纳火山斜坡上的一个小镇扎菲拉纳-埃特内亚。这次分流熔岩的尝试(见上文)包括将混凝土块投放到熔岩流上,以阻止其流向城镇。计划是在较高海拔处炸开一个熔岩管的洞,然后用混凝土块填满熔岩管(见下文),以阻止熔岩在管道中流动。一旦熔岩通过熔岩管流动,它就会得到很好的绝缘——以至于管道内的熔岩可以保持高温并快速向下流动,以至于它可以实际地热侵蚀(熔化)熔岩管的底部和侧面,从而使其变大。通过在管道上打一个洞并用碎片填满它,希望可以阻止这种情况发生。“炸毁”熔岩流效果喜忧参半——还不清楚分流到底有多大作用,但城镇得以幸免——但关于在埃特纳火山分流熔岩是否是个好主意的问题仍然悬而未决。

1992 年埃特纳火山喷发期间,混凝土块被投放到熔岩管的一个天窗附近。图片由 Claude Grandpey 提供。
另一个例子来自夏威夷的莫纳罗亚火山。许多人忘记了,夏威夷大岛不仅有一个活火山(基拉韦厄火山),还有三个——哈拉莱火山和莫纳罗亚火山(甚至莫纳凯亚火山,尽管它可能几千年没有喷发过了)。事实上,莫纳罗亚火山在 20 世纪中叶非常活跃,最近一次喷发是在1984 年。莫纳罗亚火山对大岛居民构成的威胁要大得多——该火山的东北裂谷靠近希洛市(见下图),曾有莫纳罗亚火山的熔岩流威胁到该市、其水源或火山斜坡上生态脆弱的热带雨林的时候。

莫纳罗亚火山历史熔岩流和危险区域地图。图片由HVO/USGS提供。
Lockwood 和 Torgerson (1980) 对尝试用实弹炸毁火山以分流熔岩进行了精彩的论述。事实上,早在 1881 年就有人提出使用人造爆炸来阻止莫纳罗亚火山的熔岩流。在过去 100 年里,美国至少两次尝试在莫纳罗亚火山喷发时对其进行轰炸,并在 20 世纪 70 年代进行了一系列测试,以确定如果莫纳罗亚火山的熔岩流再次威胁到希洛,最佳应对措施是什么。总的来说,在有限的情况下,对火山的脆弱部分——主要是莫纳罗亚火山高处的熔岩管源头的喷渣锥——进行有针对性的轰炸,似乎足以引起分流,从而阻止熔岩流到达希洛。
Lockwood 和 Torgerson (1980) 提到了两次在火山喷发时对其进行轰炸的尝试——一次在1935 年(这里有一些视频),一次在1942 年,也就是第二次世界大战期间。两次尝试都没有明显的效果,但轰炸活动的一些证据仍然存在,例如熔岩流中的小陨石坑(通常小于 10 米宽)或覆盖着玄武质玻璃的炸弹(见下文)。现在,这两次轰炸都使用了(当时)老旧的炸弹,尽管轰炸机飞行员报告说“高达 200 英尺的红色熔岩被炸飞”,但熔岩流未受影响(但两次轰炸都在与轰炸无关的原因下相对较快地结束了)。这两次尝试都围绕着这样一个想法:轰炸熔岩管可以扰乱熔岩流,迫使其在定居点上方很远的地方从管道系统中逸出,从而使熔岩在火山上部斜坡上无害地流动。

莫纳罗亚火山上一枚未爆炸的炸弹。图片来自 Lockwood 和 Torgerson,1980。
在 20 世纪 70 年代,美国空军和 HVO 的科学家进行了一些测试,以确定如果目标是分流熔岩,最有效的轰炸方式是什么。这些测试(见下图)是在一个没有活跃熔岩流的老熔岩场进行的,使用的是相对现代(70 年代)的炸弹。人们发现,如果瞄准的是为熔岩管系统供料的喷渣锥,那么熔岩流就会受到干扰——表面最脆弱,不像一些熔岩管下方的坚硬岩石。轰炸实际的熔岩管或熔岩堤似乎效果不大。有趣的是,轰炸显示出广泛影响的迹象,在距实际陨石坑 10 米远的熔岩中发现裂缝,并且在距远处 50 米远的硬化熔岩表面也出现了扰动。
这项研究得出了我之前没有真正考虑过的关于轰炸熔岩流的结论,尤其是在夏威夷。好的一面是,莫纳罗亚火山火山口附近的熔岩流通常发生在政府土地上,因此轰炸可以在不侵犯私人财产的情况下进行。此外,与熔岩流到达人口稠密地区的成本相比,轰炸熔岩以分流熔岩是一项相对低成本的努力。然而,不利的一面是,轰炸夏威夷火山肯定会引起一些土著夏威夷人的不满,因为轰炸可能会被视为对佩蕾女神的侮辱。从更实际的角度来看,并非所有喷发都会有明显的易受轰炸的薄弱点,随意轰炸熔岩流可能会产生意想不到的后果。

1975 年在莫纳罗亚火山的一处旧熔岩流上进行的测试轰炸产生的烟羽。图片来自 Lockwood 和 Torgerson,1980。
好了——炸毁火山以分流熔岩流是可以奏效的——但前提是选择正确的地方。这不像扔下你能找到的最大炸弹然后听天由命。事实上,Lockwood 和 Torgerson (1980) 说,如果选对了目标,只需一枚 900 公斤的常规炸弹就可以扰乱熔岩管。这意味着军方和火山学家之间需要密切合作,找到正确的轰炸地点。这可能不像在最后一刻将热核武器塞进火山喉咙以拯救西雅图免遭雷尼尔火山的威胁那样激动人心,但很可能更有效(在熔岩流是最大威胁的情况下)。
参考文献
Lockwood, J.P. 和 Torgerson, F.A., 1980,通过空中轰炸分流熔岩——莫纳罗亚火山的经验教训,夏威夷。火山学公报,第 43-4 卷,第 727-741 页。
左上角:1965 年电影“世界裂痕”中,将一枚核弹放入太平洋火山以引发喷发。













