当地时间 12 月 22 日晚上 9:03,印度尼西亚阿纳克喀拉喀托火山 (Anak Krakatau) 的一块 64 公顷(158 英亩)火山喷发后滑入海洋。 这次山体滑坡引发了海啸,袭击了爪哇和苏门答腊沿海地区,造成至少 426 人死亡、7,202 人受伤。
卫星数据和12月23日拍摄的直升机镜头证实,火山西南部分的部分区域已经塌陷入海。 在一个12月29日报道印度尼西亚火山和地质减灾中心表示,喀拉喀托火山的高度从海拔 338 米(1,108 英尺)升至 110 米(360 英尺)。
我和我的同事发表了学习2012 年,在研究该地点造成的危险时发现,虽然很难预测阿纳克喀拉喀托火山是否以及何时会部分塌陷,但此类事件产生的波浪特征并非完全不可预测。
山体滑坡引发
尽管大多数海啸都有地震起源(例如,印度尼西亚苏门答腊岛的一场海啸)2004年以及在日本东北地区2011年),它们也可能是由与大型火山喷发相关的现象引发的。
火山引发的海啸可能是由海底爆炸或大型火山碎屑流引发的? 火山气体、火山灰和块体的热混合物以每小时数十英里的速度行驶? 如果他们进入水体。
Anak Krakatau 火山事件的模拟显示局部有 15 米或更高的波浪(红色)。 (Giachetti 等人,2012 年)
另一个原因是由于岩浆室顶部塌陷而形成一个大火山口? 地球表面下部分熔融岩石的大型水库? 火山爆发后。
在阿纳克喀拉喀托,一个巨大的、快速滑动的物体撞击水面引发了海啸。 这些类型的事件通常很难预测,因为大部分滑动质量都低于水位。
这些火山滑坡可能导致大海啸。 与 2002 年 12 月发生在阿纳克喀拉喀托火山 (Anak Krakatau) 类似的山体滑坡引发的海啸,当时有 1700 万立方米(6 亿立方英尺)的火山物质从喀拉喀托火山喷发。斯特龙博利意大利一座火山引发了8米高的巨浪。
最近,2017 年 6 月,一场 100 米高的巨浪由4500万立方米(16亿立方英尺)山体滑坡卡拉特峡湾格陵兰岛的海水突然激增,造成严重破坏,导致距离塌方约 20 公里(12.5 英里)的 Nuugaatsiaq 渔村有 4 人死亡。
这两场海啸的死亡人数很少,因为它们要么发生在相对偏僻的地点(卡拉特峡湾),要么发生在没有旅游活动的时期(斯特龙博利)。 12 月 22 日,Anak Krakatau 的情况显然并非如此。
阿纳克喀拉喀托火山喷发之前(左)和之后(右)拍摄的卫星照片。 (日本地理空间信息管理局/CC BY-NC-ND)
喀拉喀托之子
世界的这个地区对破坏性火山有着丰富的经验。 8月26日至28日,1883 年,喀拉喀托这座火山经历了人类历史上有记录以来最大规模的火山喷发之一,产生了 15 米(50 英尺)高的海啸,造成印度尼西亚巽他海峡沿岸超过 35,000 人伤亡。
1883 年那场灾难性喷发近 45 年后,阿纳克喀拉喀托火山(印度尼西亚语“喀拉喀托之子”)在与前喀拉喀托火山相同的位置从海中浮现,并增长至约 338 米(1,108 英尺),这是 12 月的最高高度2018 年 22 日。
1883年的火山喷发引发了多次海啸。 它们是如何产生的仍然受到火山学家的争论,因为几个火山过程可能先后或一起发生。
2011 年我和同事一起解决了这个问题拉斐尔·巴黎和卡里姆·凯尔丰来自法国克莱蒙奥弗涅大学,以及布迪安托·翁托维乔来自印度尼西亚 Tanri Abeng 大学。
然而,博士后研究的时间所剩无几,我的注意力从 19 世纪的爆炸转移到了喀拉喀托火山。 2012年,我们发表了一篇论文,题为“与印度尼西亚巽他海峡阿纳克喀拉喀托火山侧面塌陷有关的海啸危险。”
这项研究首先观察到阿纳克喀拉喀托火山的一部分是建在 1883 年喀拉喀托火山喷发形成的火山口的陡壁上。 因此我们问自己“如果这座火山的一部分塌陷到海里怎么办?”
为了解决这个问题,我们对阿纳克喀拉喀托火山大部分地区突然向西南方向失稳以及随后的海啸形成和传播进行了数值模拟。 我们展示了预测巽他海峡以及爪哇和苏门答腊海岸的波浪到达时间和振幅的结果。
在对滑坡引发的海啸进行建模时,需要对滑坡的体积和形状、滑坡的崩塌方式(一次与多次失败)或其传播方式做出一些假设。 在那项研究中,我们设想了一种“最坏情况”,即塌陷火山物质体积为 0.28 立方公里? 相当于约 270 座帝国大厦。
我们预测,事件发生后不到1小时,巽他海峡周围所有海岸都可能受到1米以上海浪的影响。
不幸的是,我们的发现似乎与 12 月 22 日发生的情况相差不远:观测到的波到达时间和振幅在我们的模拟范围内,并且海洋学家斯蒂芬·格里利和同事估计实际塌方面积为0.2立方公里。
山体滑坡发生以来,连续发生苏尔特塞扬火山喷发。 这些涉及火山岩浆与周围水之间的爆炸性相互作用,随着它继续缓慢向西南滑落,正在重塑阿纳克喀拉喀托火山。
印度尼西亚仍处于高度戒备状态官员警告可能会发生更多海啸。 在人们等待的同时,有必要回顾一下火山造成的潜在危害的研究。