汤加王国并不经常引起全球关注，但水下火山剧烈喷发毫不夸张地说，1 月 15 日的冲击波已经席卷了半个世界。
火山通常没什么可看的。 它由两个无人居住的小岛 Hunga-Ha'apai 和 Hunga-Tonga 组成，位于汤加首都努库阿洛法以北 65 公里（40 英里）处，海拔约 100 米（328 英尺）。 但隐藏在海浪之下的是一座巨大的火山，高约 1,800 米（6,000 英尺），宽 20 公里（12.5 英里）。
洪加-汤加-洪加-哈派火山在过去几十年里定期喷发。 在 2009 年和 2014/2015 年的事件中，岩浆和蒸汽的热喷射穿过波浪。 但这些喷发规模都很小，与 2022 年 1 月发生的事件相比，规模相形见绌。
我们的研究对这些早期喷发的研究表明，这是火山大约每千年能够产生的大规模爆炸之一。
— NIWA 天气 (@NiwaWeather)2022 年 1 月 15 日
既然海水可以冷却岩浆，为什么火山喷发的爆炸性如此之大？
如果岩浆缓慢上升到海水中，即使在大约 1,200 摄氏度（2,200 华氏度）的温度下，岩浆和水之间也会形成一层蒸汽薄膜。 这提供了一层隔热层，使岩浆的外表面能够冷却。
但当岩浆从充满火山气体的地下喷出时，这个过程就不起作用了。 当岩浆快速进入水中时，任何蒸汽层都会迅速破裂，使热岩浆与冷水直接接触。
火山研究人员将这种现象称为“燃料-冷却剂相互作用”，类似于武器级化学爆炸。 极其猛烈的爆炸将岩浆撕裂。 连锁反应开始，新的岩浆碎片将新鲜的热内表面暴露在水中，爆炸重复进行，最终喷射出火山颗粒并引起超音速爆炸。
洪加喷发的两种规模
2014/2015年的火山喷发形成了一个火山锥，将两个古老的洪加岛连接在一起，形成了一个长约5公里的联合岛屿。 我们2016年访问过，发现这些历史喷发只是主要活动拉开帷幕。
通过绘制海底地图，我们在海浪下方 150 米处发现了一个隐藏的“火山口”。
海底地图显示了火山锥和巨大的火山口。 （肖恩·克罗宁）
火山口是一个像火山口一样的火山口宽约 5 公里（3 英里）。 小规模喷发（例如2009年和2014/15年）主要发生在火山口边缘，但非常大的火山喷发则来自火山口本身。 这些大喷发的规模如此之大，以至于喷发的岩浆顶部向内塌陷，加深了火山口。
看看过去喷发的化学反应，我们现在认为小规模喷发代表着岩浆系统正在缓慢地自我充电，为大事件做好准备。
我们在古老岛屿的沉积物中发现了洪加火山口过去两次大规模喷发的证据。 我们将这些化学物质与 65 公里外最大的有人居住的汤加塔布岛上的火山灰沉积物进行了匹配，然后使用放射性碳测年法表明，大火山口喷发大约每 1000 年发生一次，最后一次发生在公元 1100 年。
有了这些知识，1 月 15 日的喷发似乎就如期发生了一次“大喷发”。
我们现在可以预期会发生什么
我们仍处于这次主要喷发序列的中间，许多方面仍不清楚，部分原因是该岛目前被火山灰云遮盖。
2021年12月20日和2022年1月13日发生的两次早期喷发规模中等。 它们产生了海拔高达 17 公里的云，并为 2014/15 年合并的岛屿增加了新的土地。
最近的火山爆发加剧了暴力事件的规模。 火山灰羽流高度已达到约 20 公里（12 英里）。 最引人注目的是，它几乎同心地扩散到距离火山约 130 公里的地方，形成了直径 260 公里的羽流，然后被风扭曲。
（美国国家海洋和大气管理局）
这展示了巨大的爆炸力——无法仅用岩浆-水相互作用来解释。 相反，它表明大量新鲜的、充满气体的岩浆已经从火山口喷发出来。
这次喷发还产生了海啸席卷整个汤加以及邻国斐济和萨摩亚。 冲击波穿越了数千公里，从太空中可以看到，并在大约 2,000 公里外的新西兰记录到。 喷发开始后不久，汤加塔布岛的天空被遮蔽，火山灰开始飘落。
所有这些迹象都表明洪加火山口已经苏醒。 海啸是由爆炸过程中大气和海洋冲击波耦合产生的，但也很容易由海底滑坡和火山口崩塌引起。
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— 科斯米🛰️🌍（@kosmi64833127）2022 年 1 月 16 日
我可以看到一些人对之前的推文感兴趣，因此这里有一个更新版本，其中包含 2022 年 1 月以来的最新更改。＃雷达拍摄的图像#哨兵112月10日至1月15日期间。
卫星数据处理@sentinel_hub＃汤加 ＃火山 #HungaTongaHungaHaapai #SAR pic.twitter.com/51aNYSl0g7
目前尚不清楚这是否是火山喷发的高潮。 它代表岩浆压力的主要释放，可能会使系统稳定下来。
然而，火山先前喷发的地质沉积物却发出了警告。 这些复杂的序列显示，每 1000 年的主要火山口喷发事件都涉及许多单独的爆炸事件。
因此，洪加-汤加-洪加-哈派火山可能会持续数周甚至数年的严重火山活动。 为了汤加人民的利益，我希望不会。
