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中国火山湖:等待发现的神秘群落

中华五千年 2012年06月06日15:39 (来源:中华五千年)
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  激烈的火山喷发后,往往会在大地上造成宁静美丽的湖泊,中国就有许许多多这样的火山成因湖。本文作者、摄影师通过文字和图片向我们展示了这些湖泊的美丽和一些鲜为人知的故事。

  总说水火不相容,暴烈的火山却有可能塑造出宁静而美丽的湖泊。不过,火山湖吸引大家的目光不仅仅因为美丽,也因为其特殊的危险性和科研价值。例如2010年韩国媒体曾曝出惊人消息:科学家预测长白山将在2014年大爆发,考虑到长白山顶部的天池有20亿吨水,其爆发的危害性更大。再比如,从玛珥湖的沉积层里,学者们可以分析出全球气候变化的规律。尽管火山湖集美丽、危险、实用等特质于一身,但我们对于火山湖的了解却颇为有限,作为一个美丽而少人关注的领域,中国火山湖似乎被忽视了。

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“高山蓝缎”长白山天池

  湖水面积/9.82平方公里

  最大水深/373米

  平均水深/204米

  长白山天池的美是独特的,它像一块蓝色的丝缎,偶尔有大风拂起的微波,但波纹柔和像丝缎上面的纹路。天池是白头山火山的火口,形同一巨大漏斗,它逐渐积水,形成一巨大的火口湖。天池水由天然降水和周围山峦渗水供给。终年水温很低,一般都在10℃以下,水中缺乏水生生物。画面中天池的水从小缺口上溢出来,缓缓流过山间,如同蓝缎带,到了悬崖往下泻,就形成著名的长白山大瀑布。大瀑布高达60余米,很壮观,距瀑布200米远就可以听到它的轰鸣声。摄影/线云强

  长白山天池:独特的景致,危险的存在

  长白山天池的存在是独特的。刘嘉麒院士告诉我们,在他去过的诸多火山里,大多数都有口无湖,少数有湖的也规模太小或者日渐干涸。长白山天池的水面却有大约1300多个足球场那么大,最深处373米,也就是说把北京国贸三期放到最深处,还要加上一个15层的高楼才能露出水面。最特别的地方,是这个“大水盆”被安放在了高山之巅,湖面的海拔高达2154米。

  长白山之所以能够蓄积起这么一大盆水而成为三江之源,可以说是多种因素综合作用的结果,比如说这里的“三高”:降水量高、纬度高、海拔高。

  长白山东南面不远处就是日本海,受到季风影响,这里降水充沛。再加上长白山主峰是欧亚大陆的高峰之一,降雨量比周围地区还要高,所以这里成为长白山脉多雨中心,年均降水量达到1400毫米左右。气象资料显示,这里的降水量是位于松辽平原西部的白城地区的3.3倍。除了湖面面积9.82 平方公里,长白山天池周围地面的集水面积达到了21.4平方公里,因而她可以接受大量的大气降水。此外,长白山区降雪量极大,积雪时间长达6个多月,积雪厚度一般是30到50厘米,有时可达一米左右。每年6月中旬积雪开始融化之后,雪水就成了天池水源的重大补给。

  降水量高不一定能够积水成湖,因为蒸发量也是一个重要的因素。不过,长白山天池纬度高、海拔高,所以天气寒冷、水温很低,每年的平均蒸发量只有450毫米。

  但疑问在于,长白山天池是一个有“缺口”的大盆——长白山瀑布从天池北侧飞流直下,而且统计发现,长白山天池每年排出的径流总量是大于降水总量的。所以学者们认为,地下泉涌也是长白山天池之水的重要来源。在隆冬时节来到天池,我们就可以看到几条热气腾腾的温泉带,其水温常保持在42℃ 左右。

  独特的条件让长白山天池蓄满了水,但也正是这一点让长白山火山更加危险。“一旦天池火山爆发,喷出的大量火山碎屑会使天池水位骤然升高,20亿立方米的池水沿着火山边缘的豁口倾泻而下,同时池水混合大量的火山碎屑形成火山泥石流,进入山谷或河道里尽情地肆虐100公里以内的城镇、交通设施将无一幸免。”

  这是中国地震局地质研究所魏海泉博士的担忧。而2010年从韩国传来消息:长白山将在2014年爆发。那么作为全世界海拔最高的火山湖,也是我国最深的湖泊,长白山天池的美丽存在难道预示着一种灾难?

  一座火山是否具有危险性,首先可以从它喷发的历史看出来。长白山天池的湖盆形成于并不太遥远的一次“千年大喷发”,那是在公元1014至1019年间,规模超大的喷发掀掉了长白山火山锥的尖顶,围绕着破火山口出现了16座平均海拔在2500米以上的山峰。吉林延边地震局的崔钟燮等学者整理中朝古籍发现了相关记录,那时的长白山一带“如火弥天”,被古人称作“雨土”的火山灰到处弥漫,整个中国延边地区、朝鲜北部都遭到火山灰、火山碎屑物的袭击,在西北风的吹拂下,火山灰甚至远远地飘落到日本。

  吉林省长白山天池火山监测站公开发表的资料还显示,长白山天池火山自1985年起每年夏季开展地震观测,多年来记录到的火山地震在每年40次以内,但是从2002年开始突然增加,2003年达到了1293次。不过2005年8月以后,火山地震的次数又突然降低,恢复到了以前的水平。

  长白山是休眠火山,而这一觉显然睡得不够深沉。此外,天池是火山百万年来连续不断喷发活动的固定通道,中国地震局地质研究所上官志冠等学者近年来曾对长白山天池火山口湖滨气体强释放带进行考察。结果也显示, 这些气体中富含氦、甲烷、氩等深源气体。这说明,天池湖滨的强气体释放带下部通道与地幔相连。

  那么当火山喷发的时候,天池的水是不是可以给岩浆降降温呢?专家表示,20亿立方米的水虽然足够造成灾难,但对火山喷发来说却只是杯水车薪,而且喷发过程首先就会破坏掉破火山口形成的湖盆。所以,天池的独特景致的确是一种危险的美丽。

  不过,这也没有大家想象的那么可怕。中国灾害防御协会火山专业委员会主任樊祺诚告诉笔者,和地震相比,对火山活动监测和预报要容易得多,准确率也高一些,因为地震预报主要有三个要素:时间、地点和强度,这三个要素都不好确定。但是火山喷发的地点基本上是锁定的,至于时间,只要加强监测,完全可以提前预报。例如2000年,日本北海道有珠火山喷发预测得就相当准,由于预测准确,当地政府提前一周疏散居民,未造成一人死亡。

  不过从目前的技术上讲,在全世界范围内也无法提前好几年就预言某个火山会在某一年喷发,所以预测长白山火山2014年爆发完全没有科学根据。而且那一次的谣言其实是“出口转内销”,是国内个别学者不负责任的炒作结果传到了韩国。

  刘嘉麒院士认为,虽然长白山火山因为天池的巨大水量而最具危险性,但它在近些年喷发的可能性不大。我国最先喷发的火山不会是长白山,而很可能会是台湾的大屯火山。樊祺诚则认为,火山喷发之前从岩浆上升到扰动开始会有一个过程,这个过程中会有地震活动加剧、地壳形变等现象发生。所以只要加强监测,火山喷发之前就会有充裕的时间发出警报、疏散人员。

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  (撰文/庞岚 摄影/宋举浦 等 节选自《中国国家地理》2012年第5期)