皮纳图博火山

皮纳图博火山（Pinatubo）位于菲律宾吕宋岛，东经120.35°，北纬15.13°，海拔1744米。1991年6月的爆炸式大喷发跻身于人类历史上10次大喷发火山之列，知名度大大提升。

1991年的皮纳图博火山喷发，将超过5立方千米的物质喷射到空气中，形成高达35千米的火山灰柱，使山峰高度降低了大约300米；48小时天昏地暗，10万人无家可归；随后整整一年里喷入40千米高空的蒸气和尘埃让全世界的温度下降了摄氏度0.5度，被称为20世纪全球第二大火山喷发。

喷发原因

菲律宾位于欧亚板块和太平洋板块相接之处，亿万年以来在复杂的板块挤压、碰撞和俯冲作用下，火山、地震活动不断，地表也随之隆起逐渐浮出水面。其中部分地表的隆起更为剧烈，尤其在吕宋岛中部，中科迪勒拉山脉纵贯南北，马德雷山脉（Sierra Madre）、三描礼士山脉（Zambales）分别屹立于东西海岸之滨，三条山脉平行并列构成岛屿的脊梁。

喷发过程

前兆

1991年2月，一个来自皮纳图博山的阿埃塔小女孩将她看到的白色浓烟、昆虫尸体、动物逃窜告诉了山下的火山专家雷博士。雷博士迅速察觉到了皮纳图博火山喷发的可能，因为皮纳图博正位于环太平洋火山带上最活跃的一段。

雷博士迅速带领一个调查小组前往山顶，并在空中看到了小女孩所描述的出气口。当火山调查小组登上皮纳图博山顶时，地震仪上出现了第一次摆动。接下来的24小时中，他们探测到了200多次震动。这就预示着一股力量正在沉寂已久的火山内蠢蠢欲动，皮纳图博火山正在慢慢苏醒。

撤离

科学家们将潜在的灾难报告给了政府，并建议撤离群众。然而当局并没有重视，世界上有那么多火山，几乎每天都在向外喷发气体，流淌岩浆，并没有对人类造成伤害，何况在皮纳图博地区，居民总数达100多万人，不能就因为一两位科学家和几组地震波数据，马上实施大规模的撤离。

为了搜集证据，调查小组乘坐直升机飞向皮纳图博山顶，近距离观察火山。结合航拍图和以往的地质记录，他们发现皮纳图博火山历史上曾经发生过一次大规模的爆炸性喷发。整个山谷中覆盖着上一次爆发留下的火山碎屑，很多当地人的家园如今就建立在这些曾经炙热的碎屑之上。在新的证据面前，当局终于听从了科学家们的建议，制定疏散计划。

疏散计划正在紧锣密鼓地进行，可此时皮纳图博山持续了很久的地震波竟然消失了。当地政府决定取消撤离计划，但来自世界各地的火山专家们却坚持之前的判断。于是科学家们冒着生命危险，驾驶直升机无限接近正冒着炙热蒸汽的火山口。测试显示，大量的二氧化硫气体正从火山口溢散出来。一连两周，二氧化硫含量持续不变，这说明皮纳图博地表下的内部压强正在增大，形成了一个随时可能引发巨大灾难的火药桶。当局终于承认了潜在的危险，然而民众却久久不愿意撤离。

喷发

1991年6月7日，皮纳图博山在巨大的压力驱动下发出了第一声呼啸，一股蒸汽喷薄而出，直冲上800多米的高空。居民们终于意识到危险，整个低地地区好几万人赶着牲口，抱着孩子，加入了撤离的行列。6月12日，皮纳图博火山以超乎想象的力量打破了沉寂，一股浓重的烟柱喷薄而出，升腾的浓烟盘旋翻滚。48小时中，地震活动几乎从未间断，震波十分稳定，越来越逼近地表。夜幕时分，持续的地震活动使地壳裂开了口，内部压力仍在加剧的岩浆透出一抹艳丽的红光。接下来的六个小时中，皮纳图博火山又喷发了四次。每一次喷发都有数百万吨的烟尘被洒向了天空，浓厚的毒气云团迅速在大气中漫卷。

6月15日13点42分，二十世纪最惊心动魄的一次自然灾难降临了。五立方千米的岩浆径直冲上天空，在数秒内达到了同温层的高度。从上面看去就像一个巨大的核弹轰然爆炸。不绝于耳的爆炸声从四处传来。火山碎屑以每小时161千米的速度向前推进，温度高达800摄氏度，所到之处一切无不化为灰烬。

灾害影响

对人类影响

皮纳图博火山周围生活着1万多土生土长的山民，近百万人生活在附近三个省的城镇和军事基地。

1991年皮纳图博火山的成功预报极大的减少了人员的损失，有800人死亡，但是此次火山爆发导致10万人无家可归，有100万人的生命安全受到威胁，造成5亿美元的财产损失。

对气候影响

斯密森火山研究所 Newhall 和 Self确定的火山活动指数(volcanic explosivity index, VEI)为 6 级。火山爆发将 5 km的火山灰喷射到了 18~30 km 的高空，最高达到了 40 km，其中包括约 17 Mt(兆吨)的SO(2 倍于 1982 年 4 月爆发的厄尔奇冲火山)，3 Mt的 Cl, 42 Mt 的 CO, 491 Mt 的 HO 和大量其他气体。

根据卫星监测, 皮纳图博火山爆发后,气溶胶经过3周环绕了整个热带地区，并迅速向两极扩散，到1992 年年中已覆盖地球表面. 陈洪滨等人指出全球纬向平均的光学厚度达到了 0.1, 比平静年份的值几乎大 2个量级, 在南极洲雪块中都明显存在皮纳图博火山灰的证据。

杨权理等人通过分析北京市地区的臭氧总量表明厄尔奇冲和皮纳图博火山爆发对北京地区臭氧总量的减少可能起到了重要作用。

吴北婴和吕达仁利用天光光度计监测了皮纳图博火山爆发前后北京地区的气溶胶变化, 反演得到的北京上空平流层气溶胶在 0.7 μm 波长的光学厚度在 1992 年4 月之前都大于 0.1. 北京、郑州市等 10 个城市的大气柱光学厚度在皮纳图博火山爆发后的增幅都达到了0.041~0.295, 晴天的短波直接辐射减小了6%~35%。

皮纳图博火山喷发到平流层的气溶胶不仅对全球辐射产生了重要的影响，还对平流层的化学过程有重要影响. Johnston 等人和 Koike 等人分析探测资料表明火山爆发之后平流层 二氧化氮发生了显著的减少, 并伴随着 HNO浓度的增加. 这种变化表明比较活跃的氮(如 NO)。

被还原成了不太活跃的形式(如 HNO), 而硝酸又有助于提高 Cl 元素(ClO等)的活性, 其活性相对于惰性较强的HCl 要高。当时的观测表明，实际减少的臭氧明显比火山喷发到平流层的 Cl 元素所能消耗掉的臭氧要多。此外,Dlugokencky 等人和 Etheridge 等人指出皮纳图博火山爆发后10年比前10年大气中的甲烷增长率显著降低。

参考资料

菲律宾：半是海水半是火焰.中国网 .2024-08-16

菲律宾:碎了一海.中科院地质地球所微信公众平台.2024-08-16

在变暖的世界里，大型火山让地球更冷.中国科学院.2024-08-16

地理｜震撼！全程直击20世纪最强火山爆发.央视科教.2024-08-16

地球上10大破坏力最强的火山爆发排行榜.油气储层研究中心.2024-08-16