火山冬天:冰与火交织之歌

作者:汪婕舒 | Jieshu Wang | 首发《Newton科学世界·数字版》


冰与火,看起来是两种极端。然而,在地球上,强烈的火山爆发却会召唤来严酷的寒冬。火山冬天,就是这样一种罕见又奇特、将矛盾完美融合于一体的现象,就像无意间降临的复仇女神,低声吟唱着一曲冰与火之歌。她的发辫是炙热的火焰,长长的裙裾却是冷酷的寒风,横扫过地球表面,为人间带来意想不到的变迁。

那么,炙热的火山为什么会带来严冬呢?原来,剧烈的火山爆发后,覆盖全球的火山灰遮蔽了太阳,反射大量阳光,从而使得全球温度降低。

当火山灰逐渐散去之后,大量的硫化物以气溶胶的形式滞留在平流层,反射了大量来自太阳的辐射,使下方的对流层和地球表面温度降低。同时,平流层的气溶胶又由于吸收了来自地面的热量而升温,加上人类排放到其中的氯,破坏了臭氧层。这些复杂的过程,改变了对流层和平流层的循环,使地球气候变得变幻莫测。

人类历史上曾经发生过很多次这样的火山冬天。比如说,1783年,本杰明·富兰克林曾记载了那年反常的天气——由于冰岛中南部的拉基火山爆发,喷出大量的火山灰,使得盛夏时节变得非常凉爽。冰岛附近被二氧化硫气体笼罩,大批牲畜死亡,引发了一场大饥荒。有1/4的冰岛人口在那次火山冬天中饿死。第二年,北半球的温度降低了1℃。

拉基火山

1600年,秘鲁的于埃纳普蒂纳火山爆发。树轮年代学的研究发现,1601年相当的冷。1601~1603年,俄罗斯经历了历史上最严重的饥荒。1600年~1602年,瑞士、拉脱维亚和爱沙尼亚的冬天异常冷。1601年,法国、秘鲁和的德国的葡萄歉收,根本没法酿酒。在东方,中国的桃花晚开,日本诹访湖则早早就冰封了。

还有一次著名的火山冬天发生在1816年。1815年4月10日,印度尼西亚的坦博拉火山(Mount Tambora)发生了猛烈的爆发。这次火山爆发指数为7级,是公元180年陶波湖火山爆发1300年以来,唯一确认的7级火山爆发。它喷出了160立方千米的物质,是人类有记载的历史上规模最大的一次。据说,在2000公里以外的地方,都能听见它隆隆作响。

坦博拉火山

根据非营利组织“伯克利地球”对地球表面温度的分析,坦博拉火山爆发后的第二年,也就是1816年,全球平均温度降低了1℃,被称为“无夏之年”(Year Without a Summer)。从春天起,美国东部开始笼罩在一层浓密厚实、郁结不散的“干雾”中。雾气使阳光变得更红,也更黯淡,连肉眼都可以看见太阳黑子。刮风下雨都无法驱散这雾气。后来,科学家认为,这是平流层含硫气溶胶形成的雾。1816年5月,霜冻几乎扼杀了新英格兰州和纽约州以北的所有庄稼。6月6日,在往常的盛夏之日,纽约州的奥尔巴尼市和缅因州的丹尼斯威尔市竟然下起了大雪。到七八月,宾夕法尼亚州的河流和湖泊已经完全结冰。温度在夏日高温与冰点之间来回摇曳,甚至能在几小时内从35℃猛然降到0℃。当时,在弗吉尼亚州享受退休农耕生活的美国第三任总统托马斯·杰斐逊,因此颗粒无收,竟陷入了债务缠身的境遇。

托马斯·杰斐逊

欧洲人的日子也好不到哪里去。小麦、燕麦、土豆歉收,整个欧洲的农业几乎都垮掉了,再加上刚结束不久的拿破仑战争,使欧洲陷入了19世纪最严重的饥荒。在中国,这场火山爆发使季风停下了脚步,造成了长江流域的巨大洪水。在印度,暴雨如注,加剧了恒河流域的霍乱疫情,最远甚至蔓延到了莫斯科。

讲了这么多火山冬天带来的灾害,那么,这位毫不留情的复仇女神,为我们带来了什么值得回忆的东西呢?她点燃了人类的创造火花。

刚才我们讲到,坦博拉火山爆发后,北半球被笼罩在一层灰黄色的雾霾中。这时,英国浪漫主义风景画家约瑟夫·透纳(Joseph Mallord William Turner)观察到了这奇妙的日落景象——当太阳西沉时,整个天地仿佛隐藏在一层浅黄色的面纱后面。黄昏时分,当这位浪漫的画家漫步在英国南部苏塞克斯郡的乡野中时,他看见奇切斯特运河(Chichester Canal)的远方,昏黄的太阳正在下沉,河上静静漂浮着一艘运煤商船,夕阳把它的剪影投射在平静的河面上。被这昏黄的美景所触动,他运笔入画,创作下面这幅著名的作品——奇切斯特运河。整幅画面笼罩着一层浓郁的黄色色彩。

《奇切斯特运河》:约瑟夫·透纳的作品

《夕阳里的女人》:由德国艺术家卡斯帕·大卫·弗里德里希(Caspar David Friedrich)创作,1818年。

这场席卷全球的饥荒中,甚至还诞生出一个新的宗教。在美国,由于农业歉收,许多农耕家庭被迫离乡背井,向中西部迁徙,寻找更适宜的环境和更肥沃的土地。根据历史学家的记载,有一万多人离开佛蒙特州。其中有一个11岁的小男孩叫约瑟夫·史密斯(Joseph Smith),跟随家人搬迁到纽约州。旅途非常辛苦,充满了疲倦和饥饿。旅途中的各种故事,激发他写出了《摩尔门经》(Book of Mormon),从而创立了耶稣基督后期圣徒教会,也就是摩门教。

约瑟夫·史密斯和《摩尔门经》

而与此同时,1816年阴森的夏天里,瑞士一直不停地下雨。19岁的玛丽·葛德文与英国著名浪漫主义诗人珀西·雪莱结婚,改名为玛丽·雪莱。他们夫妻俩正在瑞士度假,同行的还有好友约翰·波里道利和拜伦勋爵。

 

玛丽·雪莱

由于雨下个不停,他们只好一直待在别墅里,眼巴巴望着窗外的雨水打在日内瓦湖上。这样度假也太无聊了!于是,他们决定玩点游戏,来比赛写恐怖故事。结果,在这个阴郁的日子里,雪莱写出了震惊世界的《科学怪人》,也叫做《弗兰肯斯坦》(Frankenstein),这是西方文学中第一部科幻小说。而拜伦勋爵只写出了一些残碎的片段。后来,约翰·波里道利用这些片段写出了短篇小说《吸血鬼》,是历史上首部现代吸血鬼故事。拜伦勋爵还受天气的影响,在这里写出了著名诗歌《黑暗》。

科学怪人

而在德国的达姆施塔特,1816年的饥荒在一位13岁男孩尤斯图斯·冯·李比希(Justus Freiherr von Liebig)脑中留下了深刻的印象。后来,他致力于研究植物营养,创立了有机化学,发现了氮对植物营养的重要性,被称为“肥料工业之父”。

后来,还有人专门为这次火山写了一本书,名字就叫做《坦博拉:一次改变世界的火山爆发》。。

《坦博拉:一次改变世界的火山爆发》封面

 

这就是一场火山爆发给人类带来的“冰与火之歌”。

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