火山爆发的能量释放相当于5万颗原子弹，为何伤亡只有个位数？
2022-01-20 23:39:06
有人说南太海底火山的爆发相当于1000颗广岛原子弹爆炸的威力。其实瀚海狼山、匈奴狼山认为远远不止。这个火山其实是一个半海底的火山，因为剧烈爆发前已经有一部分露出了海面；剧烈爆发后反倒大部分沉降到海底去了。这主要在于长期支撑海底火山锥的内部物质已经大部分喷发了出来，而这类火山锥本来就是从平均深度四五千米的海底大洋裂缝中逐步喷发生长出海面的。大规模物质喷发后往往会直接炸掉大半个火山锥，导致火山主体再次下沉到海平面以下。那么为何说南太的火山喷发释放的能量远远不止1000枚广岛原子弹呢？这就在于不论是宇宙中还是地球上任何能量的释放，其实都可以最终归类为标示能量的基本单位，这就是焦耳。而标示能量还有其他单位，比如电子伏特、尔格等。1个尔格等于一千万分之一焦耳。
核弹爆炸多用TNT当量表示。也就是核爆炸全过程释放的能量，相当于多少个标准吨的TNT常规爆炸后释放的全部能量。1吨TNT黄色炸药爆炸所释放的能量是41.84亿焦耳。广岛原子弹是最原始的核弹，采用了大约60公斤的铀235核炸药。但是由于比较原始，起爆不太精准，因此只核反应了其中很少的部分，也就是几公斤级别的铀235参与了完全的核反应，其他的核装药都被瞬间炸飞了。于是一般认为广岛原子弹的实际爆炸大量大约在2万吨级TNT，甚至更少一些；于是就按照2万吨级TNT爆炸的标准来计算。而1000枚广岛原子弹释放的总能量不过2000万吨级。小于人类历史上实爆过得5000到6000万吨级的最大氢弹“炸弹沙皇”；其威力倒是和美国人曾经在太平洋环礁上试验过的大当量氢弹“喝彩城堡”的2000万到2500万吨级差不多。
南太的这次火山喷发，只相当于实际引爆了一枚“喝彩城堡”吗？其实远远不止。那么南太的这次火山喷发释放的实际能量到底有多大呢？这里还是需要先看看目前人类对地球火山喷发设定的威力级别。目前分为1到8级。在人类进入文明时代以来，还没有记录过高达8级的超级火山爆发。只能通过地质历史的调查和研究，认为过去曾经有过高达8级的超强火山爆发；其中一个地点就是美国的黄石公园；另外一个在于西伯利亚大规模火山喷发。但是这2个超级喷发发生时，人类还在原始社会甚至还没有人类，因此很难有确切的记录。近3000年来人类有比较详细记录的大规模火山爆发，比如公元初著名的维苏威火山爆发，火山灰曾经快速淹没了庞培古城，造成大量人员伤亡。但是维苏威火山大爆发在当代其威力只被认定为5级。
还有最近200年内猛烈爆发，都造成数万人员伤亡的喀拉喀托火山大爆发和加勒比海马提尼克岛上的火山爆发，一般被现代认定为6级火山爆发。而近现代记录的最大威力的火山爆发，则是1815年的坦博拉火山大爆发。这是人类至今定义过的唯一一次7级火山爆发。坦博拉7级火山大爆发威力巨大，直接把数百亿吨的火山灰送入了50到70公里之高的大气层的高处，然后在全球快速传播，导致1815年，整个全球几乎都没有夏天；气温明显下降，到处阴雨绵绵。持续数月的暴雨和泥泞，被认为是拿破仑在1815年夏季的滑铁卢战败的重要原因。大量的火山灰导致地球大气透明度下降，而引发全球平均气温在1815年到1855年之间整体下降；温度和光照不足导致北半球农业生产变得不稳定，饥荒高发。这种因为一场7级超级火山爆发，
导致长达30到40年之久的气候异常，也被认为是以传统农业和自然经济为主的，曾经富裕稳定的大清朝，由强迅速转弱的重要自然原因。那么坦博拉火山大爆发释放能量有多大呢？现代研究认为，高达200亿吨TNT，相当于广岛原子弹爆炸释放能量的100万倍。南太的这次海底火山爆发释放的总能量。被认为在6级的下限附近，也就是相当于一次性释放了10亿吨TNT当量，实际上已经是广岛原子弹爆炸能量的5万倍而不是1000倍。说1000倍是严重的计算错误。由此可见，虽然氢弹威力巨大，但是和地球大自然中的火山、地震和台风等集中能量释放对比，仍然不是一个级别，可谓大巫见小巫。那么问题也来了，这就是仅仅2万吨当量的广岛核爆最终造成的伤亡以十几万计，而相当于5万个广岛原子弹爆炸的南太火山爆发，为何到目前造成的伤亡只有个位数呢？
因为对外信息至今联络不畅，岛屿分散损失统计需要时间是一个原因，总的来看伤亡应该整体不大。而历史上造成数万到十几万人伤亡的火山大爆发也算并不罕见；这次伤亡相对小些，有其具体的特定因素。不论是火山爆发还是大当量核爆，造成杀伤都主要有三点：第一是大爆炸初期对外瞬间释放的冲击波；第二是远距离扩散的杀伤波；第三是后续效应。大爆炸对外瞬间释放的冲击波主要是在空气中传播。但空气是可以压缩的，因此即使是上亿吨TNT当量的大爆炸产生的瞬间冲击波，在空气中传播的距离都不会超过半径30公里。人只要站在30公里之外，如此大当量爆炸产生的的接冲击波，都不会超过一阵微风的动压。不过这种初始的爆炸冲击波在爆炸核心区，比如半径10公里之内的杀伤效应却很严重。会出现山崩地裂，房倒屋塌，大树连根拔起的威力，因此不论是火山大爆发还是大当量核爆。瞬间冲击波严重杀伤的范围，一般都在距离爆炸中心15公里之内的核心区。
而离开核心区，则原始爆炸冲击波的杀伤效应会快速下降。这次南太火山爆发的火山岛本身上面无人居住，而人口密集的岛屿距离爆炸中心有70公里以上。这样一来，大爆发的直接冲击波几乎没什么威力。第二类后续杀伤波，主要就是爆炸核心区剧烈震动引发的海啸，但是大当量爆炸形成全球传播的大海啸需要一定的天然条件，这就是爆炸位置发生在深海海底，最好能引发大范围海床结构的大幅度振动，比如印度洋大海啸。这样才可以引发在一个大洋甚至几个大洋内反复传播的大型海啸。这次火山爆发的总能量虽然不低，但是爆发位置主要在海平面上下，说白了就是水太浅，因此引发的海啸普遍没有超过2米，而造成大规模伤亡的海啸需要起码5米起步。第三是后续杀伤效应。对大当量核爆来说，除了早期对爆炸核心区造成的杀伤，更厉害的是后续的强辐射对生物和人类的持久性伤害。
但是火山大喷发造成的后续杀伤效应主要体现在火山灰的传播和逐步沉降。火山灰来自地球地壳深处，虽然其辐射指标可能相对地面更高一些，却远远到不了可以直接杀伤人类和生物的程度，毕竟地球内部的放射性物质衰变也已经进行了45亿年之久，就算是火山灰中含有部分天然放射性物质粉尘也已经在生物安全范围之内。虽然在爆发的近处，火山灰遮天蔽日，但是只要沉降厚度不至于把居民点直接埋了的程度，就不会造成太严重的损失，只需要看成一次剧烈的沙尘暴沉降，短时间内对周边人的呼吸和水源有污染，但是自然下几场大雨后就可以缓解。实际上大部分火山灰沉降后的土地反倒可以增加肥力，有利于此后植物的生长。至于大量的火山灰进入高层大气是否给全球气候带来负面影响，目前看来这次火山喷发的规模远远到不了1815年坦博拉火山大爆发的级别，后续影响有待观察。
核弹爆炸多用TNT当量表示。也就是核爆炸全过程释放的能量，相当于多少个标准吨的TNT常规爆炸后释放的全部能量。1吨TNT黄色炸药爆炸所释放的能量是41.84亿焦耳。广岛原子弹是最原始的核弹，采用了大约60公斤的铀235核炸药。但是由于比较原始，起爆不太精准，因此只核反应了其中很少的部分，也就是几公斤级别的铀235参与了完全的核反应，其他的核装药都被瞬间炸飞了。于是一般认为广岛原子弹的实际爆炸大量大约在2万吨级TNT，甚至更少一些；于是就按照2万吨级TNT爆炸的标准来计算。而1000枚广岛原子弹释放的总能量不过2000万吨级。小于人类历史上实爆过得5000到6000万吨级的最大氢弹“炸弹沙皇”；其威力倒是和美国人曾经在太平洋环礁上试验过的大当量氢弹“喝彩城堡”的2000万到2500万吨级差不多。
南太的这次火山喷发，只相当于实际引爆了一枚“喝彩城堡”吗？其实远远不止。那么南太的这次火山喷发释放的实际能量到底有多大呢？这里还是需要先看看目前人类对地球火山喷发设定的威力级别。目前分为1到8级。在人类进入文明时代以来，还没有记录过高达8级的超级火山爆发。只能通过地质历史的调查和研究，认为过去曾经有过高达8级的超强火山爆发；其中一个地点就是美国的黄石公园；另外一个在于西伯利亚大规模火山喷发。但是这2个超级喷发发生时，人类还在原始社会甚至还没有人类，因此很难有确切的记录。近3000年来人类有比较详细记录的大规模火山爆发，比如公元初著名的维苏威火山爆发，火山灰曾经快速淹没了庞培古城，造成大量人员伤亡。但是维苏威火山大爆发在当代其威力只被认定为5级。
还有最近200年内猛烈爆发，都造成数万人员伤亡的喀拉喀托火山大爆发和加勒比海马提尼克岛上的火山爆发，一般被现代认定为6级火山爆发。而近现代记录的最大威力的火山爆发，则是1815年的坦博拉火山大爆发。这是人类至今定义过的唯一一次7级火山爆发。坦博拉7级火山大爆发威力巨大，直接把数百亿吨的火山灰送入了50到70公里之高的大气层的高处，然后在全球快速传播，导致1815年，整个全球几乎都没有夏天；气温明显下降，到处阴雨绵绵。持续数月的暴雨和泥泞，被认为是拿破仑在1815年夏季的滑铁卢战败的重要原因。大量的火山灰导致地球大气透明度下降，而引发全球平均气温在1815年到1855年之间整体下降；温度和光照不足导致北半球农业生产变得不稳定，饥荒高发。这种因为一场7级超级火山爆发，
导致长达30到40年之久的气候异常，也被认为是以传统农业和自然经济为主的，曾经富裕稳定的大清朝，由强迅速转弱的重要自然原因。那么坦博拉火山大爆发释放能量有多大呢？现代研究认为，高达200亿吨TNT，相当于广岛原子弹爆炸释放能量的100万倍。南太的这次海底火山爆发释放的总能量。被认为在6级的下限附近，也就是相当于一次性释放了10亿吨TNT当量，实际上已经是广岛原子弹爆炸能量的5万倍而不是1000倍。说1000倍是严重的计算错误。由此可见，虽然氢弹威力巨大，但是和地球大自然中的火山、地震和台风等集中能量释放对比，仍然不是一个级别，可谓大巫见小巫。那么问题也来了，这就是仅仅2万吨当量的广岛核爆最终造成的伤亡以十几万计，而相当于5万个广岛原子弹爆炸的南太火山爆发，为何到目前造成的伤亡只有个位数呢？
因为对外信息至今联络不畅，岛屿分散损失统计需要时间是一个原因，总的来看伤亡应该整体不大。而历史上造成数万到十几万人伤亡的火山大爆发也算并不罕见；这次伤亡相对小些，有其具体的特定因素。不论是火山爆发还是大当量核爆，造成杀伤都主要有三点：第一是大爆炸初期对外瞬间释放的冲击波；第二是远距离扩散的杀伤波；第三是后续效应。大爆炸对外瞬间释放的冲击波主要是在空气中传播。但空气是可以压缩的，因此即使是上亿吨TNT当量的大爆炸产生的瞬间冲击波，在空气中传播的距离都不会超过半径30公里。人只要站在30公里之外，如此大当量爆炸产生的的接冲击波，都不会超过一阵微风的动压。不过这种初始的爆炸冲击波在爆炸核心区，比如半径10公里之内的杀伤效应却很严重。会出现山崩地裂，房倒屋塌，大树连根拔起的威力，因此不论是火山大爆发还是大当量核爆。瞬间冲击波严重杀伤的范围，一般都在距离爆炸中心15公里之内的核心区。
而离开核心区，则原始爆炸冲击波的杀伤效应会快速下降。这次南太火山爆发的火山岛本身上面无人居住，而人口密集的岛屿距离爆炸中心有70公里以上。这样一来，大爆发的直接冲击波几乎没什么威力。第二类后续杀伤波，主要就是爆炸核心区剧烈震动引发的海啸，但是大当量爆炸形成全球传播的大海啸需要一定的天然条件，这就是爆炸位置发生在深海海底，最好能引发大范围海床结构的大幅度振动，比如印度洋大海啸。这样才可以引发在一个大洋甚至几个大洋内反复传播的大型海啸。这次火山爆发的总能量虽然不低，但是爆发位置主要在海平面上下，说白了就是水太浅，因此引发的海啸普遍没有超过2米，而造成大规模伤亡的海啸需要起码5米起步。第三是后续杀伤效应。对大当量核爆来说，除了早期对爆炸核心区造成的杀伤，更厉害的是后续的强辐射对生物和人类的持久性伤害。
但是火山大喷发造成的后续杀伤效应主要体现在火山灰的传播和逐步沉降。火山灰来自地球地壳深处，虽然其辐射指标可能相对地面更高一些，却远远到不了可以直接杀伤人类和生物的程度，毕竟地球内部的放射性物质衰变也已经进行了45亿年之久，就算是火山灰中含有部分天然放射性物质粉尘也已经在生物安全范围之内。虽然在爆发的近处，火山灰遮天蔽日，但是只要沉降厚度不至于把居民点直接埋了的程度，就不会造成太严重的损失，只需要看成一次剧烈的沙尘暴沉降，短时间内对周边人的呼吸和水源有污染，但是自然下几场大雨后就可以缓解。实际上大部分火山灰沉降后的土地反倒可以增加肥力，有利于此后植物的生长。至于大量的火山灰进入高层大气是否给全球气候带来负面影响，目前看来这次火山喷发的规模远远到不了1815年坦博拉火山大爆发的级别，后续影响有待观察。