火山灰是一种由火山爆发时产生的岩石碎片、矿物晶体及火山玻璃组成的微小颗粒,它的直径一般小于2毫米。虽然人们通常将火山灰这个术语用得较为宽泛,但实际上,它的正确名称应为「火山灰喷发物」,包括所有爆炸性喷发产物,包括直径大于2毫米的颗粒。火山灰是在爆炸性的火山喷发过程中形成的,当熔岩中的溶解气体剧烈脱出至大气中时,就会导致火山灰的形成。这股强大的气体推动下,将熔岩粉碎,将其喷到空中,随后在空气中凝固为火山灰颗粒。
火山灰一旦进入大气,就会受到风的影响而被传播至数千公里外。
火山灰的形成过程主要发生于两种喷发:爆炸性喷发和富水喷发。在这些喷发中,当熔岩达到表面时,气体迅速膨胀并形成原始泡泡,这过程导致熔岩颗粒被撕裂,进而形成火山灰。当熔岩遇到水时,水分子迅速变成蒸汽的瞬间爆炸也将熔岩块粉碎,进一步产生火山灰。
在膨胀过程中,熔岩不仅变得轻盈,还会以更高的速度向上喷出。
火山灰一旦进入空气中,会随风漂流,并可能在甚远的地区降落。火山灰的散布会导致对社会的多重影响,包括对人类和动物健康的影响、航空的干扰、以及对关键基础设施的损害。
火山灰的成分与熔岩的化学组成密切相关。不同的火山喷发风格与其化学成分有着直接的关联。一般来说,低能量的玄武岩熔岩会生产出颗粒较大型的火山灰,而高能量的流纹岩喷发则可能释放出更细的火山灰。
火山灰中可能含有水、二氧化碳、硫化氢、盐酸和其他化合物,这些化合物可能对环境及人类健康造成长期影响。
火山灰的物理性质,则涉及到颗粒的形状、密度和大小等。在不同的喷发过程中,火山灰的颗粒形状也有所不同,流纹岩熔岩较高的黏度会导致颗粒呈不规则的形状。火山灰的密度范围从700 kg/m³到3300 kg/m³不等,这使得不同型态的火山灰在空气中通透性表现各异,进而影响它的沉降行为。
随着人类社会的发展,越来越多的城市建设开始靠近火山区。这样的情况增加了城市居民遭受火山灰影响的风险。火山灰的排放通常会对城市基础设施造成崩溃性的影响,特别是缺乏准备的情况下会造成更严重的后果。
火山灰的后果不仅限于短期影响,它还会引起长期的健康问题以及社会和经济上的损失。
虽然暴露在火山灰中对一般健康人的影响为短暂且轻微,但那些有既往呼吸系统疾病的人却风险更高。特别是,火山灰的微小颗粒在空气中悬浮,可能会引发呼吸不适、眼睛及皮肤刺激等。逐渐增加的火山灰排放导致的健康风险和确诊病历,让人不得不重新思考火山灰的影响及其防范措施。
你是否曾想过,火山灰的形成过程如何再一次影响到我们的生活与环境?