2021年10月1日,美国宇航局的Aqua卫星在太空中拍到了一张让人挪不开眼的照片——在西班牙加那利群岛的拉帕尔马岛上空,赫然出现了一圈套一圈、像射击靶纸一样的“牛眼云”,正正好好罩在一座正在喷发的火山头顶。这件事本身已经够稀奇了,但更稀奇的是它为什么会长成这样。(文末附有当时拍下的画面,可以先看一眼再回来。)
你可能也好奇过,火山喷发不就是一股烟往上冲吗,怎么冲出了一圈圈靶环?我们先从那座火山说起。
50年来头一次醒来的火山
2021年9月19日,拉帕尔马岛上一条叫Cumbre Vieja的火山脊上,突然裂开了一道口子。这条山脊从岛的南半部贯穿而过,在它西侧的山坡上,那道裂缝毫无预兆地把巨大的熔岩喷泉甩上了天。这可不是什么小动静——这是拉帕尔马岛整整50年来第一次火山喷发。对当地居民来说,半个世纪没冒过烟的邻居突然崩开了,这种冲击大概只有经历过的人才能体会。
这次猛烈喷发在山上造出了一个201米高的新火山口,名字被取作Tajogaite。它的脾气相当持久,从第一天开始就缓缓地往外吐熔岩,一直吐到2021年12月13日才彻底消停,整整闹了85天。在这将近三个月的时间里,从地底涌出的岩浆汇成了一条名副其实的“火河”——温度最高达到1100摄氏度,顺着山坡一路往下淌,最终在岛边坠入了大西洋,像一道燃烧的瀑布冲进海里。
这条火河席卷了沿途的Todoque镇,毁掉了大约3000栋建筑。根据西班牙《国家报》当时的报道,经济损失超过7亿欧元,大约折合7.8亿美元。岩浆入海时,除了壮观的场景,还释放出大量致命气体。影响并没有随着火山安静下来而彻底消失,当地居民在那之后依旧要面对这些气体带来的麻烦。这个背景说清楚了,我们再回到天上那圈奇怪的云。
究竟是什么画出了这圈靶环
照片里那圈完美的“同心云环”,其实完全不神秘——它们就是蒸汽、烟尘和火山灰搅在一起形成的喷发羽流,从Tajogaite火山口上面源源不断地冒出来,一连持续了好几周。
按常理来讲,这么炙热的气柱会一直往上冲,冲进平流层那种冰冷的空气里。平流层是大气层的第二层,大约在地表以上10公里到50公里的范围,越往上温度反而开始升高。所以正常情况下,火山喷发柱就应该是直直往上插进高空的。但这张照片拍到的,显然不是“正常情况”。
那天,一种罕见的“逆温现象”在拉帕尔马上空扣了一顶盖子。说人话就是:通常越往高处空气越冷,但当时出现了一层暖空气骑在冷空气上头,像一个倒扣过来的锅盖把底下的气流死死按住了。喷发柱冲到这个“暖盖子”上就再也没法往上走,只能被迫向四面八方摊开。NASA的地球观测站也给出了完全一致的解释:那层温暖的空气就像盖子一样拦住了上升的羽流,逼它横向扩散。
接下来更有意思的部分来了。火山喷发并不是均匀的、像水龙头一样稳定的——它有自己的一呼一吸。喷发的强度会自然起伏,一会儿猛一些,一会儿弱一些。每一次“猛一下”,就会推出一波烟尘和蒸汽往外扩散;歇一口气,那波扩散就缓下来。暖盖子底下困住的羽流就这样一波接一波地往外荡,自然而然形成了一圈一圈的同心环。特内里费岛上的Izaña大气研究中心的延时摄影,正好记录下了这种脉动——火山喷出来的东西确实是一阵一阵往外送出去的。
一个容易跑偏的火山冷知识
这种一圈圈的云,气象学里有个听起来特别唬人的正式名字叫“重力波”。听这个名字,你八成会联想到爱因斯坦那个时空里的涟漪——引力波。把引力波和火山云扯在一起,在社交媒体上已经有人开始一半开玩笑一半认真地发散思维了。不过美国国家气象局对这个名字却非常实诚地补了一刀:这东西跟重力其实也没多大关系,跟时空涟漪里的引力波更是两种完全不相干的存在。它就是个大气现象的名字而已,纯粹是翻译过来容易让人想多。
所以,这张照片真正的看点不在于火山有多猛——当然85天吐掉超过2亿立方米岩浆这件事本身已经挺猛了——而是在于大自然的组装能力。火山喷出的一堆气体烟尘,配上一顶刚好卡在头顶的暖空气盖子,再加上喷发强度本身的天然节奏,三样东西凑在一起,就在大西洋上头的天空里画出了一种精确到像用圆规描过的图案。这种精确感,比任何刻意的设计都更让人头皮发麻。
最后说一句,熔岩入海的场面虽然壮观,但别忘了那道1100摄氏度的“火河”毁掉了沿途数千栋房屋,并且至今还在留下持续的环境问题。地球展示自己力量的方式,有时候美得不像话,但美背后往往压着很实际的代价。这张照片告诉你的,不只是云怎么长成靶环,还有我们脚下这颗行星的脾气——它可以在50年里一声不吭,然后选择在某一天,同时把壮观和破坏一起端到你面前。
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