爪哇岛的火山土受淋溶作用吗?

显示全部楼层 · 2007-8-5 00:44:04

1815年4月10日和11日，印度尼西亚的松巴哇岛上发生了历史记载中最大的一次火山喷发。在火山喷发之前，岛上的坦博腊火山约高1．4万英尺(4270米)。喷发时，火山上部的三分之一被掀入空中，随后出现了灾难性的后果。在松巴哇和毗邻的龙目岛上至少有8．8万人丧生。隆隆巨响在2000英里以外都能听见，火山灰漂落到1000英里远的地方。在这次喷发中，总共约有100立方英里容积的火山灰被抛射到大气层中，在方圆300英里的范围内，到中午时分天空仍是一片漆黑，这种状况持续了一两天。这次喷发比1883年著名的爪哇岛喀拉喀托火山喷发还要猛烈3～10倍。尽管这次喷发本身就其程度而言已非常猛烈，但它对地球其它地区造成的后果从某些方面来讲则更为强烈。火山爆发形成的烟柱高约10～20英里，一直进入大气层的最高层——同温层。小颗粒的火山灰形成了一片巨大的烟云，逐渐在地球上空扩散开来，并在空中滞留了两年之久。人们已从好几个方面感到了这股烟云的影响。在1815年秋季，英国人常常能够看到持续时间很长的暗红色的黄昏和黎明。在1816年的春季和夏季，有报道说美国东北部出现了持续不断、风雨都无法驱散的“干雾”。据纽约报纸报道，这种干雾使太阳光急剧变红并减弱，以致于用肉眼就能看见太阳黑子。1816年6月9日和10日发生了月蚀，尽管在伊普斯威奇、伦敦和德累斯顿的观测条件毫无阻碍，但人们发现整个月亮完全消失了；而在往常，由于大气层折射和散射阳光的作用，月亮在月蚀期间也能显现出微弱的暗红色光亮。在这次火山喷发两年以后，即1817年9月19日，正在英国进行访问的法国天文学家杜宾在日落后3小时在格拉斯哥天文台观察极光时发现，尽管人们头顶上的天空晴朗无云，天空下半部却莫名奇妙地呈现为一片朦胧，通常用肉眼就能观察到的星星，这时“要费力”搜寻才能看到。因此，由坦博腊火山爆发所形成的弥漫于地球同温层的灰幔，仅在3个月之内就从赤道偏南的印度尼西亚逐渐蔓延到英国上空。灰幔造成的后果可以通过阳光减弱系数来加以测量。来自纽约国家航空和航天局戈达德宇宙研究所的理查德·斯多热思在1984年6月15日的《科学》杂志上撰文，精彩地描绘了坦博腊火山喷发的情况。他在这篇文章中估计，在1815年9月，北纬地区阳光减弱，最高系数只有正常阳光的25％。到1816年夏季，这一系数仍然只有正常光照的40％。还有一种方法可以对坦博腊火山烟尘中所含物质数量进行测量。众所周知，构成火山灰幔的两种主要成分，一是来自岩石粉末的硅酸盐灰粒，另一个是火山排放的硫磺所形成的硫酸液滴。目前，对格陵兰岛冰帽的研究表明，人们已能够对那里每年积存下来的冰层加以辨认和分析，就像观察树木的年轮一样。在1815至1818年的格陵兰岛冰层中，其所含的酸度大大超过了正常含量，据认为，它是由于坦博腊火山烟尘中的硫酸微粒落到岛上造成的。用同种方法估算，人们认为坦博腊火山灰幔中所含的硫酸总量大约为2亿吨，这个数字恰好与那段时期阳光减弱的系数相符。火山烟云造成的影响不仅见诸于对太阳、月亮和星辰的观察，而且，1816年作为“无夏之年”在欧洲和北美已成为家喻户晓之事。耶鲁大学历届校长自1779年以来保存了一套康涅狄格州纽黑文市的气象记录，它记载着1816年6月是该城70多年来最冷的一个6月，当月的平均气温比平常的6月要低5℃（9F）。那一年，英国的兰开夏郡出现了一个最冷的7月。在瑞士日内瓦，整个夏天总的说来是1753到1960年200多年记录中温度最低的夏季。据瑞土气象台提供的数字表明，1816年6至8月的月平均气温要比1761至1810年和1821至1870年两个时期同期的月平均温度低3℃（5F）。在新英格兰，玉米大部无收，干草产量锐减，由此而造成的严重困难使这一年蒙上了一层宿命论的神秘色彩，在当时流行的民间传说中，一千八百年成了某种不吉利的象征。似乎在这一时期，人类命运要遭到由寒冷造成的死亡威胁。从6月6日到6月11日三次反常的寒流侵袭了新英格兰，当时地上留下了3～6英寸厚的雪，7月9日、8月21日和30日，那里又遭到了霜冻的灾害，除少数最耐寒的谷物和蔬菜品种外，绝大多数农作物都被冻死。寒冷在加拿大更为肆虐，连小麦也难逃厄运。美国的情况稍好一些，因而小麦幸免于难。加拿大哈利法克斯《每周纪事》说：“魁北克省的许多郊区都在为食品匮乏而痛苦忧伤。在每年的这个季节里，面包和牛奶是贫苦阶层的主要食物，但此时他们中的许多人却得不到面包。”在北美大陆，小麦和干草的价格飞涨。在欧洲，反常的夏季所造成的后果更糟，因为它刚刚经历了拿破仑战争的腥风苦雨。在瑞士，试图重新播种夏小麦的努力因种子不足而受挫。到了年残岁尾，粮食短缺的形势更为严峻，尤其是在城里，所有能吃的都吃了，如浆果、地衣和猫肉，还有人专门指导居民辨认无毒的植物。在法国的普瓦蒂埃，一项与小麦有关的征税引起了一场骚乱。沿卢瓦尔河谷向城镇运粮的车队必须由军警护送，因为前来枪粮的饥饿和愤怒的人群竟达2000人之多。上述历史轶闻见诸于亨利和伊丽莎白·斯托麦尔发表在《科学美国人》杂志1979年6月号上的一篇饶有趣味的文章中。这个“失去的夏季”在文学作品中也找到了佐证。1816年7月，刚刚离开英国并再也没有回去的诗人拜仑恰好也在日内瓦。他在那里写了一首题名为“黑暗”的著名诗篇。长期以来，这首诗一直为我所喜爱。它描绘了陷入黑暗与寒冷的世界末日的景象，正像安托尼·鲁道夫在他的小册子《拜仑的＜黑暗＞：失去的夏日与核冬天》里所坚持认为的那样，它使人不能不相信这首诗的确是诗人有感于那年夏天的消失所作。这首诗可以作为核冬天的一篇寒冷的预报来读。它开头的几行是这样写的：我做了一个梦，又不全是梦；明媚的太阳突然无影无踪，黯然失色的群星在漆黑的茫茫宇宙中游荡，冰冷昏暗的地球虚悬在没有月色的天空。黎明来而复去，白昼从不降临；人们在恐惧和孤寂中冷漠无情，