海水冷卻岩漿 為何湯加火山在海下爆發 卻波及半個地球？
說到湯加王國，這個人口只有10萬出頭的國家很少能引起世界的關注，很多人對這個國家的了解可能僅限於這次東京奧運會上健壯的旗手。
但是，1月15號歷史性的湯加火山噴發，其影響範圍已經超過了半個地球，巨大的聲波連遠在北半球的美國都能聽到，而其引發的海嘯讓日本都拉響了海嘯預警。
圖註：湯加火山爆發的位置
湯加地質服務局表示，從火山噴出的氣體、煙霧和灰燼直衝天空 20 公里，這意味著此次火山噴發的氣溶膠已經波及平流層。
由於到達平流層的氣溶膠將很難落向地面，它會形成陽傘效應——反射太陽光，可能會在未來幾年內影響全球氣候。
這是「千年一遇」的火山噴發
湯加是南太平洋上由173個島嶼組成的島國，雖然國土面積不大，但卻是一個火山災害非常頻發的國家，許多無人居住的島嶼都是最近火山噴髮帶來的土地。
圖註：2014-2015年的噴發合併兩座島嶼
在這次湯加火山爆發的附近火山活動一直非常活躍，它是環太平洋火山帶的一部分，該地區最近的一次較大噴發發生在2014年底和2015年初，在兩個無人居住的小島 Hunga-Ha'apai 和 Hunga-Tonga 之間。
好消息是，這次噴發升起來一個火山口狀的窪地，把Hunga-Ha'apai和Hunga-Tonga連接在一起變成一個長達5公里的較大島嶼；壞消息是，這次噴發摧毀了之前兩個島嶼上的植被。
然而，這些製造「新土地」的火山噴發相較於今年這次噴發就相形見絀了，這次噴發發生在兩座島嶼南面不遠處的海水之下。
圖註：中間水域為本次噴發所在的位置
2014-2015年的火山噴發後，地質學家調查了這片區域並試圖繪製海底地圖，而這次調查發現今年爆發的火山口，它就隱藏在海水下150米深處。
這是一座巨大的火山，它在海底的高度達到1800米，寬度達到20公里，此前的噴發都是在這座火山邊緣（包括2014/2015，以及2009等）的小活動。
通過對這座大型火山沉積物的研究，研究人員使用放射性碳年代測定法表明，大約每 1000 年這座火山都會發生一次大型噴發，最近一次發生在公元1100 年左右。
而這次噴發正是這「千年一遇」的事件所在的時間節點，似乎是意料之中的，只是它的強度是否達到了峰值，目前不得而知。
火山噴發也有等級的劃分，被稱為火山噴髮指數（VEI），取決於噴出的火山物質數量、噴發高度，以及噴發持續時間，被劃分為1-8級。
圖註：噴發至20千米的高度
這次噴發被認為VEI達到5-6級之間，因為它的火山灰已經噴發到了20千米高度，這個是EVI-6的「入級門檻」，而歷史上EVI超過6的火山噴發並不多。
毫無疑問，這是進入21世紀後，地球上最大的火山噴發之一，而且這可能不是它的峰值，因為這座1800米高的大型火山完全有更大的潛力。
然而，你有沒有想過，為什麼一個在海底的火山爆發，能夠達到如此高的強度呢？海水不是應該冷卻掉火山岩漿嗎？
為什麼海水對火山岩漿無效？
由於地球是一個充滿海洋的行星，海洋佔了地球表面積的71%，所以世界上有70%左右的火山都在海底。
對於海底火山而言，科學家了解得並不多，因為研究起來都挺難的，有時候連噴發都沒有被檢測到。
圖註：海底火山
但是有一點是十分明顯的，那就是海水巨大的壓力和冷卻能力，肯定會讓火山在海底和陸地經歷完全不同的噴發過程。
岩漿與水的相互作用不同於空氣，海水確實可以冷卻岩漿，但效果其實並不是很明顯。
岩漿的溫度通常在700℃-1250°C之間，即便是在壓力更大的深海，超過800℃的高溫也可以瞬間氣化海水，然後在岩漿和水之間會形成一層薄薄的蒸汽膜，從而將將熔岩和水分開。
圖註：由海底火山形成的枕狀熔岩
不過，當岩漿與水接觸時，溫度變化非常劇烈，岩漿表面也會立即凝固。
如果岩漿是緩慢噴出的話，四面八方的海水會逐漸將其冷卻，然後在海面形成一個類似被劇烈搖晃的可樂突然被打開了一樣的情景。
但當火山岩漿和氣體迅速噴出時，這個過程就不成立了，他會不停地形成蒸汽薄膜阻擋熱量流失，並破壞凝固的岩漿表面，最終在海平面以上完成劇烈噴發。
在整個過程中，岩漿熱量的流失並不是很多，或者說只要火山足夠猛烈，海水的冷卻效果就不會很好。
不過，海水的壓力在火山噴發過程中起到不錯的阻擋效果，它可以在自己壓力範圍之內有效抑制火山的爆炸性，相同級別的火山在海底爆發的話，其威力確實會被「打折扣」。
最後
雖然，這次湯加火山噴發所釋放的能量被認為達到了1000顆廣島原子彈的威力，它是歷史級別的火山噴發，但海水確實讓它失去了一些破壞力。
當然，這不一定是它的峰值，而且它已經將自己的火山灰送上平流層，接下里這些灰燼會在平流層上流向全球，這肯定會對全球氣候造成一些影響。
