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觀賞電影《白頭山》之前,增加觀影樂趣的火山地震知識

潘昌志 阿樹的地球故事書
・2019/12/27 ・4386字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

編按:《白頭山:半島浩劫》挑選在這個一點都不寒冷的耶誕節上映啦!災難電影裡最受歡迎的科學(不科學)主題再度出動。位在朝鮮半島上的白頭山可是座貨真價實的火山,至於電影情節是否可靠,就讓我們繼續看下去……

上個簡單的地球科學,您可以看到電影《白頭山》中的不同樂趣,考慮到大家的雷點,本文分成三部分:

  1. 只介紹白頭山是什麼、火山是什麼的科學
  2. 預告片中的資訊討論(只有 5% 的雷)
  3. 劇透與阿樹的心得:建議給不怕被雷或是看完電影再來看比較好的部分

只要大家在服用前請看清「小標題」和防雷線,無論是看電影前先看、看完電影再來看本文、或是看電影前先看前半段看電影後看後半段,都符合本文的用途!

無雷)關於白頭山和火山

白頭山,在台灣的大家應該更熟悉它的另一個名字:「長白山」,是一個有噴發歷史紀錄的火山,但現在噴發口已變成了火口湖1

還有個特色是它也「不止屬於一個國家」:火口湖的一半是中國、一半是朝鮮民主主義人民共和國(北韓)的領土,而且朝鮮總愛在山腳下離它不算遠的地方試爆核子武器2

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另外,雖然它不在大韓民國(南韓)的領土內,但仍是大韓民族(南北韓)的「聖山」,平常連遠觀都很難的地方,更不要說褻玩了,只能從電影看了!比去釣魚台還難啊(誤)。

作者改繪,底圖來自- Own work@wiki commons, CC0
長白山(白頭山)在大韓民族心目中有特殊的象徵,圖為北韓領導人金正恩在十月騎馬登上白頭山的畫面,當時引起連串討論。 圖片嵌入自/Line Today TVBS 新聞 2019 年 10 月 16 日 18:44 圖:達志影像美聯社

無雷)所以,主流科學家對白頭山的認識是什麼呢?

即使有一定的難度,南韓科學家還想盡辦法認識白頭山。根據最新最火燙的研究(2020才要正式刊登期刊)3分析了底下的岩漿化學成分來源,發現白頭山的岩漿,有一部分可能是來自於「22 億年前」左右因為隱沒作用到達地球內部深處(接近 660 公里)後,經過一系列化學變化形成的岩漿,之後慢慢的上升到地表。

這是什麼概念呢?臺灣、日本、菲律賓雖然也有火山,但卻是在 100 多公里就開始形成岩漿,大概都是數千萬至數百萬年前形成,以地質觀點來看是年輕的,而白頭山就是那種「老字號的火山」。

白頭山形成故事很複雜,只要知道和我們熟悉的日本、臺灣等火山很不一樣就好

雖然白頭山很老,但是它老當益壯,可以長期的一直選總統大規模噴發,最近一次噴發發生在西元 946 年,所以也算是有噴發潛勢的活火山。但礙於政治情勢,雖然可以研究化學成分,但像臺灣、日本這樣放地震儀監測火山的方式,朝鮮的金統領就會就會跳出來說母湯了,因為他們會認為你想要監測他們的核子試爆(但其實明明每次試爆都會告訴大家啊)。

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所以,到底它到底近期有沒有噴發的可能呢?有些科學家是認為有的,但有生之年能看到的可能最大噴發規模會比 946 年的噴發小很多4,雖然噴發指數比黃石火山等級的超級火山低一級,但低一級就差很多,無法像電影一般恐怖。

火山噴發指數示意圖,圖中只標示到 7 級,第 8 級為Yellowstone 火山(人類從未見過這種等級的噴發),而白頭山前一次噴發大約和 1815 年 Tambora 的噴發程度同級,但一般認為目前即使有很快要噴發的前兆,也不會高過 7 級。

可是,這麼認真的討論,就不能拍電影了,所以從火山噴發的規模程度來看,可能不要太認真比較好,我們只能試想,基於科學家對這座火山的看法有點不確定性,所以就把它提升一級來做成災難片吧!

而火山會有什麼災害,也可以在進電影院前先簡單預習一下,如火山碎屑流、火山灰是什麼,造成的影響如何?(延伸閱讀傳送門:你以為的大屯火山是長這樣嗎?)更重要的是,白頭山是爆炸性的火山(其實大屯山也算是)。因此如果最後影片中出現大量滾燙的岩漿一路暢行、追著主角群並流入城市,那鐵定就是胡扯了!

 

 

—-接下來開始有少量(預告片)劇情囉—-

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預告片劇情)白頭山的災難是…

預告片中,暗示了火山會有伴隨地震的情況,確實火山爆發前常有很多地震,而且地震的變化也有助於幫助我們評估火山要噴發的程度。但《白頭山》預告片中大樓倒塌的情況也……未免誇張了!目前已知世界上最大的火山性地震規模為 5.56。從預告片只有一秒不到的手機簡訊截圖可以看到,地震規模 7.8、距離手機處 146 公里遠的地震,確實蠻危險的!

但這樣說起來,地震就發生在離白頭山 250 公里遠的地方。可是瑞凡,這樣不對啊,火山性地震多只在火山附近,這拉得有點太遠了。不過,談到地震預警,也附帶一提,像臺大的吳逸民老師開發的地震預警技術,也有推廣到韓國哦!7

規模 7.8,發生在北北西方 146 公里處…

我從預告片中還截了一個 seismic wave 的圖,這一幕就算大家不懂地震學,光是看著波線劇烈的上擺動,搭上一邊搖晃的情境,誰都知道在說地震很大、直觀的讓大家體會這件事──我認為這樣的呈現是不突兀的科普融入。

而且,南韓的地震其實相當少,因為它並不是在活躍的地方,但 2016 年和 2017 年分別發生了規模 5.8 和 5.5 的地震(1978 年開始觀測至今最大的兩個地震),尤其是後者還被認為是地熱發電而誘發的。基於研究少、大家認識少的推論,電影中描述的狀況我認為已經足有教育意義了。

至於預告片提到「阻止火山爆發」這件事,在科學上目前只能說仍在「想像」階段。有一篇來自 NASA JPL 實驗室的文章8有提到關於地熱開發,有可以降低火山噴發風險的可能性。原理是應用火山內部的能量,原則上,熱量被交換出來使用的話,而降低噴發風險。但是,以(即將爆發的)岩漿壓力的尺度,能在人類的影響下被降低,除了限制很多,(以現行可能的技術來說)時間也會拉得很長,可能有生之年都很難看到的有效,當然更不用說要在短時間內阻止火山爆發了。

綜合來看,這部電影的眾多火山設定並非空穴來風,不確定有沒有科學顧問,但基本的地震規模、震度、火山性地震的情境與專有名詞上來看,沒有太離譜的錯誤。災難設定的部分,我想就把它和《加州大地震》、《明天過後》當作同級吧──是可以小吐嘈,但不會因此覺得難看的電影。

 

 —最後就是阿樹的心得,含有大量劇透—

 

(劇透)地科人看電影的微妙樂趣:吐槽

不得不提的還是地震,強震警報的手機簡訊的喬段,劇中大部分(韓國)的民眾收到都是「傻眼」狀態,然後就等著地震來了。考慮到就一個地震很少的國家,電影中的呈現還蠻貼近人的本能反應。

不過,接下來的劇情還是要小吐嘈一下:

怎麼會在地震時,還能這麼帥氣飛車呢?

搖成這樣根本你的方向盤不是你的方向盤了,所以河振宇真只能說是強運男,雖然整部戲都能看到主角威能啦……但總之這不是好的防災做法。基於房屋應該不會倒成這樣,以救命機率來說,還是好好的找地方躲吧,你不可能比河振宇或李柄憲帥!

能在天崩地裂還這樣開車逃命不是強運是什麼呢(笑)

地震完接著談洪水,我一直很好奇,秀智是怎麼安全的從洪水中脫困,是我沒看到還是剪掉了啊?但我必須說,要在大水淹到車子邊後逃出車子,是非常困難的……因為我曾坐過一個模擬設施,只要60公分高的水,就幾乎推不開門了!所以我的推論是:這對夫婦都相當的強運,所以把女兒托付給他們是對的(咦)。

最後,我們談談火山,我覺得要跟製作團隊拍拍手一下,這個火山有火山灰、很靠近火山的地方有火山彈,而且最重要的是「沒有像魔戒中困住佛羅多的岩漿海」。雖然有一半的原因是火山被阻止了,但前幾次噴發產生的火山灰落,也可以在普天的場景中看到,這樣的火山呈現,已經比以往的火山災難片好很多了(雖然火山性地震達規模 8 還是母湯,不合理啦)。

只是有點不太合理的是,根據西元 946 年的噴發後火山灰落分布圖,其實日本應該會很緊張,而中國應該更不可能不管。但電影裡韓國人除了不顧北京反對、也不顧美帝反對,更完全忽略又愛又恨的日本,反而跟朝鮮特務合作,完全體現了大韓民國萬歲的情操。不過,這情懷也不意外的反映在韓國上映的口碑和票房上。

西元946年噴發時,噴發物(火山灰)主要隨風向吹向日本
By seokjihyang, CC0

最後,我還想談一個被忽略的主角,那就是科學家 Robert,雖然我蠻在意為什麼很多電影裡的科學家不是老老的、就是胖胖的,明明科學家應該也可以很帥啊!好啦,我知道不能搶兩帥哥的風采,而馬東石也是戲精,前段演出了科學家的孤傲。只是,通常同樣理念科學家不致於孤單到只有一個人還能做出很厲害的研究,如果真的有這樣厲害的科學家卻沒人鳥他,那真的還是早早去美國不要留戀韓國好了。(不對電影教我們要愛國)

但劇情用很短的時間交代的科學,我覺得有不錯的概念可以做為教材,那就是:

  • 科學總是有不確定性(裡面提到的成功是機率性的)
  • 科學需要不斷的調整驗證(所以成功率可能提高,但電影中提到的太快速了)
  • 科學需要普及,尤其是對官員要更有效率(Robert用了一步就解答了阻止火山的方法,這敘事在好萊塢電影很常見)

所以,以地科+科普背景的我而言,這類的災難片可是大談特談科普的好機會啊!而且這部片可以談的議題還很多,但受限於篇幅還是先談到這就好囉!

馬東石演的科學家有點可愛,以另一種方式來拯救人民

參考資料

  1. 維基百科:長白山
  2. 無所遁形的核子試爆
  3. Choi, H. O., Choi, S. H., Lee, Y. S., Ryu, J. S., Lee, D. C., Lee, S. G., … & Liu, J. Q. (2020). Petrogenesis and mantle source characteristics of the late Cenozoic Baekdusan (Changbaishan) basalts, North China Craton. Gondwana Research, 78, 156-171.
  4. Stone, R. (2010). Is China’s riskiest volcano stirring or merely biding its time?.
  5. 震識:你以為的大屯火山是長這樣嗎?
  6. PNSN: Volcanic Earthquakes
  7. 台灣地震科學中心通訊第二十五期:台灣地震預警的發展
  8. Wilcox, B. H., Mitchell, K. L., Parcheta, C. E., Schwandner, F. M., & Lopes, R. M. (2017). Defending human civilization from supervolcanic eruptions. Jet Propulsion Laboratory: NASA.
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「你地質系的?」不,但我待過地質所,而且還是海研所的碩士。現在從事試題研發工作,兼在《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。
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如果火山一言不合就爆發會怎樣?——《地震100問》
親子天下
・2020/06/11 ・1374字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 504 ・六年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

  • 作者/潘昌志;繪者/陳彥伶

火山爆發時會造成什麼災害呢?

可能會燒毀附近區域、造成山崩、地震和土石流。

火山爆發造成的火山碎屑流可能摧毀民宅。圖/親子天下提供

火山噴出的熱氣,會與周圍岩石碎屑混合,形成「火山碎屑流」,溫度極高且流速極快,從山上滾下來時會燒毀並活埋一切。火山碎屑流遇到河水、雨水或雪水,會變成很像土石流的「火山泥流」,黏性高,易壓毀經過的樹與建築。

火山猛烈爆發時,會噴出大量溫度高達 900 ∼ 1200°C 的岩漿,容易引起大火,還可能伴隨地震和海嘯。

「火山灰」是什麼呢?

火山灰是火山噴發出的細小岩石粉末和玻璃顆粒。

火山灰可能影響飛航安全。圖/親子天下提供

火山灰比大部分的灰塵還要細,可以飄到遠方,不但會影響到飛航安全,也可能遮蔽陽光,造成天氣變冷。2010 年冰島的艾雅法拉火山(Eyjafjallajökull)爆發時,大量火山灰曾造成全球 10 萬次的航班被迫取消。

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  • 地科小故事:維蘇威火山和龐貝城

西元 79 年 10 月,義大利的維蘇威火山爆發。當時鄰近的龐貝城很快就被高速流動的火山碎屑流摧毀。直到超過 1500 年後,這座古羅馬城才被挖掘出來。

被火山碎屑掩埋的龐貝城,像時光膠囊一樣保存完整,是考古學家了解古羅馬文化的重要遺跡喔!圖/親子天下提供

火山只有可怕的災害,完全沒有益處嗎?

火山的地熱可用來發電,也常形成溫泉。

別府「海地獄」溫泉。圖/wikimedia

火山底下的熱源,可用來作為「地熱發電」,也能將地下水加熱成「溫泉」,還常因特殊的地形景觀而成為知名的觀光景點。日本九州因為遍布眾多火山,形成許多知名溫泉。

火山那麼燙,科學家要怎麼研究它呢?

科學家會穿著特殊的隔熱防護裝備,近距離的調查火山。

靠近火山研究時,火山學家會穿戴特殊防護裝備。火山若是快爆發,科學家就會遠方觀測,以策安全。圖/親子天下提供

火山岩漿的高溫超過 1000°C,因此火山學家研究活火山時,常穿戴特殊的防護裝備與防毒面罩,隔絕高溫和毒氣。若是快要爆發的火山,科學家就不會靠近,而是運用觀測站或人造衛星的數據,距監測火山活動以確保安全。

火山爆發有辦法提前知道嗎?

大部分火山噴發前都有徵兆,透過長期監測就能預警。

火山噴發前可能有地震地表隆起;如果地底的岩漿很活躍,有些小噴氣孔噴出的化學成分也會有變化。臺灣的活火山很少,不曾發布火山預警。但在火山密集的日本,就將火山警戒分五級,數字越大代表越危險。

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萬一遇到火山噴發, 逃跑時要戴安全帽,並用毛巾或防護面罩遮住口鼻喔! 圖/親子天下提供

——本文摘自泛科學 6 月選書《地震100問:最強圖解X超酷實驗 破解一百個不可思議的地科祕密》,2020 年 4 月,親子天下

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仰望宇宙的好據點,大國爭相來插旗:「白山」毛納基亞——《黑洞捕手》
天下文化
・2020/04/23 ・2287字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

  • 作者/陳明堂

次毫米波陣列的七號跟八號機自台灣本土打造、組裝,並且在台中中山科學院的園區中進行原地測試。一切測試沒有問題之後,再拆成幾個大組件,個別分裝,一路從台中,出高雄港,運送到夏威夷檀香山,再轉運到大島的港口,經由卡車拉到毛納基亞火山頂。

地球和宇宙的連接點

毛納基亞是希洛西北方的大山,在夏威夷話裡,「毛納」意謂「山」,「基亞」意謂「白色」。這是一座海拔 4,207 公尺的休火山。雖然位於熱帶的島嶼上,每年冬天還是會積一些雪,點綴了聖誕氣氛,所以夏威夷人就直呼它為「白山」。

毛納基亞圖/wikimedia

毛納基亞火山頂是天文學界公認的「地球和宇宙的連接點」,全世界最主要的天文研究大國無不在這插旗。

而天文學家的據點希洛,則是位於夏威夷大島東方的海邊小鎮,坐落在毛納基亞和毛納羅瓦兩座火山的山腳下。交錯的山勢形成一個巨大的屏障,攔下了豐富的太平洋水氣,加上火山沃土,讓萬物滋長的特別自由自在。

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對仰望宇宙的人來說,毛納基亞山頂是個十分良好的天文觀測地點,它有三個得天獨厚的條件:

  • 首先,它的海拔夠高,山頂的空氣稀薄,夜晚的星空看得特別清楚。
  • 第二,夏威夷接近赤道,能同時觀測南、北天半球的星相。
  • 第三就是「信風逆溫層1」。

在一般的天氣情況下,海拔愈高,溫度愈低。但夏威夷的毛納基亞和毛納羅瓦形成了一道屏障,使得來自東北的信風受阻下沉,產生氣溫隨高度增加的逆溫層,這個逆溫層大概介於 2,000 至 2,500 公尺之間。

正因為這個小小的溫度轉折,使得水氣被壓制在 3,000 公尺以下,硬生生的把山頂上的氣候隔離出來,讓夏威夷的高山比其他同高度的地點更為乾燥,環境類似沙漠,能避免水氣的干擾。

基於這些優點,世界上的天文觀測機構都想在毛納基亞蓋望遠鏡,中央研究院天文所從 1995 年參與次毫米波陣列開始,也致力在毛納基亞建立天文研究設施,想提升蒐集第一手科學資料的能力,並貼近世界天文研究的脈動。

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但是數年來,一些關心毛納基亞環境和文化的夏威夷原住民,持續運用各種手段和法律程序,來質疑州政府的開發計畫和管理政策,使得天文研究工作在行政和運轉上多了幾道關卡。

若想在山上建造新的望遠鏡據點,要經過一段非常冗長的行政流程,當我們要在夏威夷蓋另外一座望遠鏡的時候,腦筋就動到了毛納基亞隔壁的毛納羅瓦。

天文研究新據點「巨大的山」

毛納羅瓦是一座活火山,夏威夷話「巨大的山」,從海平面算起,高度有 4,169 公尺,比毛納基亞略矮,但若從海床量起,就比聖母峰和富士山疊加起來還高。

傳說夏威夷大島是火山女神佩蕾的住所,祂為大島帶來豐富的地形與多變的氣候,不時會把怒氣化為熾熱的岩漿。照片中是基拉韋亞火山所湧出的岩漿流,距離希洛約七十公里。圖/天下文化提供

毛納羅瓦最近一次發生岩漿噴發的火山活動事件是在 1984 年,岩漿從山腰的裂縫不斷的流出來,一路蜿蜒流竄的往小鎮接近,彷彿末日景象。正當許多居民準備逃難,岩流就在離小鎮十、十一公里外處停下來,火山活動戛然休止,大家無不額手稱慶。

我們開玩笑說:如果夏威夷的山神不喜歡我們蓋的望遠鏡,祂會用岩漿把我們趕走的。

中研院天文所就在這座活火山的山腰,海拔 3,400 公尺處建了另一個望遠鏡,便是「李遠哲宇宙背景輻射陣列」。由於當時的中研院院長李遠哲非常支持天文研究,還說了:「天文研究是個好題材,它讓人們朝共同一個方向看。」也因此這座望遠鏡以他命名。它的英文縮寫為 AMiBA,所以我們更常稱它「阿米巴陣列」。

這座望遠鏡,是在「五年五百億」時,屬於教育部補助的「宇宙學與粒子天文物理學」下的一個子計畫,由台大物理系黃偉彥教授擔任計畫總主持人,中研院天文所所長魯國鏞為共同總主持人。它是全亞洲第一個研究宇宙論的望遠鏡,主要目的是觀測宇宙大爆炸所留下的熱輻射。

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為黑洞影像間接出力的一支團隊

在 20 和 21 世紀之交,隨著科技的發展以及偵測技術的突破,宇宙學理論從理論推演,進入到精確量測。那幾年,宇宙學相關的量測或是望遠鏡發展計畫成為熱門題目。

位在毛納羅瓦的「李遠哲宇宙背景輻射陣列」,中間下方背景紅光的地方就是希洛鎮。圖/天下文化提供

美國加州理工學院有一組研究人員在智利的高山上,蓋了一座「宇宙背景成像器」(CBI),專門量測宇宙背景溫度的極微小變異;另外,美國太空總署的「威爾金森微波異向性探測器」、歐洲太空總署的「普朗克衛星」,都是為了研究宇宙的生成過程,而設立的儀器計畫。

而阿米巴陣列就是中研院天文所主導的計畫,我們邀請澳洲國家天文台幾位專家協助設計,由中研院和台灣大學天文研究所共同建造,從構思到開始科學運轉,耗時七年。

當時幾個參與建造的年輕人都是新手,但是他們由打地基、鋪水泥等工作從零開始,從中獲得非常寶貴的建造、運營經驗。雖然阿米巴陣列與本次黑洞觀測無直接關聯,但這個計畫培養出的團隊,大部分都參與了我們後來架設的格陵蘭望遠鏡,默默為黑洞影像的工作出力。

註解:

  1. 信風逆溫層:信風下沉時因氣壓變高,使得氣體被壓縮增溫;若此時遇到上升降溫的海洋空氣,就容易產生上方熱而乾燥、下方冷而潮濕的逆溫層。逆溫層的結構穩定,不容易發生對流,下方的水氣便難以繼續上升。

——本書摘自 2020 年 4 月選書《黑洞捕手:台灣參與史上第一張黑洞照片的故事》,2020 年 3 月,天下文化

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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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比起白頭山,台北更有可能遭遇浩劫!?大屯火山到底會不會爆發?
PanSci
・2019/12/27 ・3163字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

近期,韓國電影《白頭山:半島浩劫 Ashfall》在聖誕節前夕上映啦!

白頭山爆發後,朝鮮半島會變成什麼樣子呢?圖/imdb

電影內容主要在闡述白頭山──一座位於中國、北韓邊界的火山,在某天無預警噴發,威力幾乎遍及整個朝鮮半島。為了阻止這場即將毀滅整個朝鮮半島的巨大災難,地震學家與南北韓特務紛紛出動,攜手開始這場與白頭山的終極對抗……

不過,你知道台灣也有一座蠢蠢欲動的火山嗎?相信各位對這個名字絕對不陌生,它就是──大屯火山。

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你知道嗎?全世界沒有一個城市離火山這麼近

西元 79 年,維蘇威火山大爆發,熾熱的火山灰一夜之間毀滅了龐貝城,讓這座城市從此沉睡於地底。

你或許會覺得「龐貝城離火山太近了吧?」,嘿嘿,這有什麼,大屯火山距離台北 101 可是不到 20 公里呢!就連學者都說「全世界沒有一個城市貼得離火山這麼近」。

龐貝城的末日。(當然不是真的,這只是油畫)圖/Wikipedia

在過去,大屯火山一直被認為是休火山或死火山,但隨著科學研究的進展,大屯火山竟然一步步「死而復生」,那麼,大屯火山會爆發嗎?它會不會讓擁有 700 萬人口的大台北地區成為龐貝第二呢?

要了解這個問題,就得要先理解:怎麼樣才算是活火山?

究竟什麼是「活」火山?

學術界一般判斷活火山有兩個指標,第一個是「一萬年內曾經噴發」,第二個則是「地底下有活動的岩漿庫」。只要有其中一項符合,就可以算得上是活火山。

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過去,我們一直以為大屯火山上一次噴發是 20 萬年前左右。這是因為早期研究火山的噴發歷史時,多使用「鉀-氬測定法」做岩石定年,不過,這種方式主要用來測量百萬年以上的地質現象,不夠精確。

直到 2011 年,科學家取得適當材料、用更適合測定幾萬年內樣本的「碳十四定年法」,研究火山灰跟湖泊沉積物,才發現其實大屯火山上次噴發可能落在 5000~6000 年前!

另一方面,2016 年,中研院的團隊發現了大屯火山底下的岩漿庫。當地底深處發生地震,震波在通過像岩漿這樣的液態物質時會受到干擾,會使得 P 波減漫、S 波消失,而藉由分析震波變化,科學家就能推算岩漿庫的位置和大小。

藉由分析震波變化,科學家就能推算岩漿庫的位置和大小。圖/轉載自《研之有物》網站,原文為:大屯火山群不可怕,可怕來自不懂它 — 專訪林正洪,原始資料由林正洪老師提供。

根據估計,大屯岩漿庫的位置大概在金山、萬里附近,面積約為四分之一個台北市大,厚度約是 4 到 10 公里。再來,大屯火山區還記錄到了火山的「心跳」,這是來自地下的熱氣或液體流動碰觸岩壁,產生了只有火山底下才有的地震。

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延伸閱讀:研之有物 大屯火山群不可怕,可怕來自不懂它 — 專訪林正洪

在長期觀測下,科學家發現到,大屯火山有時會出現規律、周期性的震動,就像是心跳一樣。這代表火山下仍有熱量,才能不斷產生高溫、高壓的熱氣還有液體。

所以,從噴發年代、岩漿庫和地震的研究,都告訴我們,大屯火山其實是個活火山。

可是有好幾百萬人和大屯火山比鄰而居欸!難道,我們該準備開始逃離了嗎?

難道我們要準備逃命了嗎?圖/GIPHY

塊陶啊!大屯火山要噴發了?

別急別急!在這之前,我們要先讓大家稍微了解一下,其實比起「會不會噴發」,更重要的是火山「會如何噴發」。

火山噴發的型態,可以分為寧靜式跟爆烈式噴發。

比較容易流動、黏滯性低的岩漿,內部的氣體容易散失、壓力較低,岩漿會用溢流的方式流動,這就是寧靜式的噴發。

雖然岩漿很燙,但流速不快,只要能掌握它的流向,我們就能避開災害。夏威夷的火山就是寧靜式噴發的一種,如果管理得當,甚至可以成為當地觀光的熱門景點呢!

反之,如果岩漿很黏稠,氣體不易散失,內部壓力就會加劇,使岩漿以爆發的形式噴發。與寧靜式噴發相比,爆烈式噴發所湧出的岩漿較少,但是會像爆炸一樣,噴出大量的火山氣體和碎屑物,造成極大的災害。

文章開頭提到的維蘇威火山,就屬於爆烈式的噴發。而我們的大屯火山,也同樣是屬於這種噴發方式。

維蘇威火山的爆發場景(當然這也是油畫)。圖/Wikipedia

咦等等,所以大屯火山會像維蘇威火山那樣……欸不是,先別這麼快下結論啊!

雖然大屯火山屬於爆烈式噴發,但就跟人一樣有高矮胖瘦、年紀大小的差別,所以,就算是會爆烈式噴發的火山,也有不同體質上的差別。那麼,大屯火山和其它大型的火山之間到底有什麼差別呢?

接下來,我們就要跟大家談談,大屯火山噴發的時候會怎麼樣。

如果有一天大屯火山真的爆發了,會發生什麼事?

一般來說,火山噴發的災害大致可分為幾種:

  1. 熔岩流:電視上常看到的火紅色的岩漿,它的溫度極高,流速比較緩慢。
  2. 火山灰:細小的碎屑在爆發的時候,噴散到大氣中,可以被風吹到很遠的地方,會造成污染,或因堆積而毀壞建物。
  3. 火山碎屑流:熾熱的岩石、灰塵和有毒氣體快速順著山坡滾落,它的速度可達每小時數百公里,溫度可達上千度,相當致命。

此外,如果火山碎屑流碰到水,就會形成火山泥流。簡單來說,火山泥流就是夾雜了火山物質的土石流,會對流經之地造成嚴重破壞。

臺北市消防局曾根據專家建議,繪製大屯火山群災害潛勢圖。這張圖上的紅色代表熔岩流可能造成災害的區域,黃色和深褐色則分別代表火山泥流和火山碎屑流區域。

大屯火山群災害潛勢圖。圖/臺北市災害防救深耕計畫資訊網

不過呢,現在科學的研究也指出,大屯火山的岩漿庫可能深達 20 公里,比起其他的活躍的火山岩漿庫還要深上許多,要衝出地表需要的時間較長,而且啊,若它真要衝出地表,還需先衝破好幾公里的岩層。

其他預兆,比如說,地表會隆起、地震會變得頻繁、溫泉的溫度會升高、化學的成分也會改變,都是可以提前發現的異常現象。

如果我剛好在災區,該怎麼辦?

首先,火山出現爆發預兆的時候,可能會在幾日內噴發,也可能會在幾個月後才噴發。但不管怎麼樣,我們一定要照指示避難,絕不可因為不方便或想家就擅自回到危險區域。

許多在火山爆發中罹難的人,都是因為忽視安全指示而喪生的。

火山噴發時,最好穿上雨衣、戴口罩或沾溼的布條,盡量把自己包緊緊,如果好巧不巧背包裡剛好有防毒面具(?)的話,就可以拿出來戴了。還要尋找遮蔽物,待在室內關緊門窗,以隔離火山灰和有毒物質。

此外,盡可能避免待在下風處,像是河流下游、山谷或低漥地區,因為熔岩流、火山碎屑流和火山泥流都會往地勢較低的地方流動。更不可以為了欣賞火山、拍照打卡而滯留在災害區。

移動時也要保護好頭部,因為火山噴發的碎屑石塊,有可能從天而降,來個迎頭痛擊。在緊急避難背包中,至少要準備 3 天份的水,火山物質可能會污染水源,導致飲用水缺乏。

不可以為了欣賞火山、拍照打卡而滯留在災害區。圖/olliechiu@Pixabay

其實,就和大多數自然災害一樣,平時做好準備,了解避難知識,災害來臨時才不會手足無措。最後,雖然大屯山有爆發的風險存在,但只要持續監測,其實並不需要太過擔心喔!

做好最壞的打算、最好的準備,才是與火山共存的不二法門。

本文改寫自可能性調查署 2 影片腳本,特別感謝潘昌志老師在腳本撰寫時所提供的協助

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