小型海底火山可能引发特大海啸

# 小型海底火山可能引发巨大海啸 来源：https://arstechnica.com/science/2026/09/small-undersea-volcanoes-may-unleash-outsized-tsunamis/ 洪加火山口喷发后的成像揭示了其坍塌的新细节。 2009年喷发中的洪加火山。图片由TELUSA FOTU提供（https://www.gettyimages.com/detail/news-photo/this-picture-taken-on-march-19-2009-shows-an-aerial-photo-news-photo/1248375228） 印度尼西亚的火山岛喀拉喀托在1883年喷发时造成超过3万人死亡。人们可能认为火山碎屑是主要威胁，但许多遇难者实际上是死于火山喷发引发的海啸。 海上火山可能带来与陆地火山完全不同的危险，其影响可能因火山活动与海水的相互作用方式而有所不同。在深海中，高水压可能抑制爆炸性火山活动，使喷发的破坏力减弱。但在接近海面的地方，较低的水压和火山物质的高温可能导致剧烈爆炸。然而，科学家们仍然不完全了解火山活动引发海啸的具体条件。 为了更好地理解这些风险，一个国际研究小组考察了2022年汤加的洪加火山喷发，重点关注可能导致强烈海啸放大的火山口快速坍塌过程。当岩浆库中的岩浆流出时，上方的地面会塌陷形成火山口。对喷发前后海底地形的比较显示，在喷发期间，一个约4公里宽的火山口下沉了约1公里。 研究人员认为，整个火山口的快速坍塌可能加剧了大规模海啸。即使像洪加这样相对较小的火山口，根据其坍塌的速度和性质，也可能产生危险的海啸。这表明其他海底火山也可能具有引发危险海啸的潜力。然而，论文警告道：“海底火山口形成喷发的动力学过程及其带来的危害尚未得到充分理解，这主要是由于形成的火山口和喷发产物相对难以接近。” ## 太薄的顶部难以支撑 洪加火山于2022年1月15日的喷发是本世纪最强烈的火山事件之一。喷发柱升至55公里以上，将汽化的海水推入平流层，爆炸产生的压力波在全球范围内被探测到。据估计，伴随的海啸在距源头约100公里范围内达到了40米的高度。这是有记录以来由海底火山喷发引发的最高海啸。 尽管影响巨大，洪加的火山口却相当小。喷发后留下的火山口直径约4公里，是全球数据库中177个已知火山口中最小的之一。洪加的独特之处在于，与其尺寸相比，其火山口异常深。与其直径相比，其下沉深度与美国纽贝里（https://en.wikipedia.org/wiki/Newberry_Volcano）等著名火山口相当。 研究人员怀疑火山口坍塌的速度可能是引发巨大海啸的因素之一。一般来说，当海底火山口坍塌时，下沉的海底会带着上方的海水一起下沉。如果位于海面下数百米的海底突然下沉（如洪加火山的情况），大量海水可能在短时间内被位移，从而可能引发海啸。 在论文中，该团队重建了洪加火山坍塌的过程。他们将2015-2016年制作的喷发前海底地图与2022年4月至10月间进行的五次调查获得的喷发后地图进行了比较。 洪加岩浆库的几何形状被认为是导致快速坍塌的因素之一。岩浆库的顶板又薄又宽，因此一旦岩浆流出，它几乎无法支撑自身。岩浆库位于火山下方约2公里处，相对于其4至5公里的巨大宽度来说较浅。研究小组计算得出，如果岩浆库压力仅下降约30兆帕（大约是大气压的300倍），顶板就会坍塌。这意味着只需流失喷发前存在的四分之一的岩浆就足以导致顶板塌陷。 洪加火山口被认为在火山喷发期间就已开始坍塌。保存在火山口底部的沉积结构支持这一观点。喷发后约三个月进行的一艘船载地震调查发现，坍塌火山口壁的滑坡沉积物存在于喷发留下的火山碎屑层之下、之中和之上。这两类沉积物的交替表明，在火山碎屑物质仍在堆积时，破碎的火山口壁碎片就已经开始向下滑动。如果火山口是在喷发后坍塌的，滑坡沉积物应该位于火山碎屑层之上。 [](https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/09/GettyImages-1366015772.jpg) 喷发前的洪加火山。 喷发前的洪加火山。图片由Yves Gladu提供（https://www.gettyimages.com/detail/news-photo/vue-a%C3%A9rienne-du-volcan-hunga-tonga-le-20-aout-2018-news-photo/1366015772） 研究发现，火山口下沉了近一公里。喷发前，其底部位于海平面以下150-200米。喷发后，火山口深度达到了850米。火山底部覆盖了厚达150米的喷发沉积物，这意味着坍塌的表面本身位于海平面以下约1000米。仅火山口底部的坍塌就导致了约6.85立方公里的体积变化。 洪加坍塌的一个显著特点是其坍塌方式。火山口底部没有碎裂，而是作为一个整体保持了形状，基本没有弯曲。 研究人员将这一事件确定为“活塞式坍塌”，之所以如此命名，是因为底部像活塞在气缸中滑动一样下沉。地图支持了这一解释。洪加的地形显示在火山口的东侧和南侧壁上有明显的特征。一系列同心梯级向内部下降，被100到150米高的悬崖隔开。这些特征被解释为火山口边缘在底部下沉时发生断层的证据。 研究人员还提出，与下沉火山口相关的断层可能允许海水渗透到浅层岩浆库深处，从而改变喷发的爆炸性，并促进火山碎屑的强力水下崩塌。 当4公里宽的火山口下沉整整一公里时，其上方的海水会受到大规模扰动。研究人员怀疑海啸的规模因火山口坍塌的方式而被放大。他们认为，即使是一个小的海底火山口，在适当的条件下也可能产生危险的波浪。 论文并未直接证明火山口坍塌引发了海啸。然而，通过追踪一个产生异常大海啸的相对较小的火山口的坍塌过程，该研究表明快速的火山口下沉是可能放大这一事件的因素之一。这意味着，即使是一个相对较小的海底火山口，根据其坍塌的性质和速度，也可能威胁到附近的海岸。 ## 还有数十个火山 研究人员警告称，风险并不仅限于洪加火山。洪加属于汤加-克马德克弧，该区域至少有74座海底火山。其中，20座是火山口复合体。这意味着该地区存在许多可能与洪加条件相似的海底火山。附近的火山岛托富阿和海底火山富努阿福'乌在整体形态、结构、岩浆成分，甚至火山口大小上都与洪加相似。 然而，大多数海底火山口从未像洪加那样被密切勘测过。它们难以接近意味着许多火山口完全没有地图，其他一些只有低分辨率数据。 洪加是一个罕见的例外。它在2014-2015年喷发期间形成新岛屿后引起了关注。当时（2015年和2016年）制作了详细的海底地图。研究人员添加了使用商业卫星图像创建并经过NASA ICESat-2激光测高仪校准的地表数据，构建了整个洪加的3D模型。这个基线使得前后的比较成为可能。没有它，追踪火山口的变化将十分困难。 研究人员呼吁进行详细的海底测绘以监测海底火山口。这些数据将有助于追踪火山危险并保护海洋基础设施。 论文指出：“我们的研究强调了高分辨率重复海底测绘的迫切需求”，这将有助于“加强海啸预警系统并保护关键的海底基础设施，特别是在西南太平洋等测绘不足的地区”。 《自然·地球科学》，2026年，DOI：10.1038/s41561-026-02099-7 (https://dx.doi.org/10.1038/s41561-026-02099-7) 2条评论 (https://arstechnica.com/science/2026/09/small-undersea-volcanoes-may-unleash-outsized-tsunamis/#comments) 1. 热门文章首位配图：NASA局长：我只对国际合作方的"好交易"感兴趣 (https://arstechnica.com/space/2026/09/nasa-chief-im-only-interested-in-good-deals-from-international-partners/)