【环球科技观察：#美俄中都有哪些重型火箭# ？】近年来随着探月热潮的兴起，载人登月和深空探测必需的重型火箭受到越来越多的关注。按照公认的标准，近地轨道运载能力在50 吨以上的运载火箭才算是重型火箭，但想要打造这种集成了当前最先进航天技术的“大国重器”，实在不容易。
美国两大超级火箭争雄
几经拖延之后，为美国“阿尔忒弥斯”载人登月计划量身打造的“太空发射系统（SLS）”重型火箭终于站上了发射台（下图）。英国广播公司称，“美国史上最大、最贵和拖延最久的超级火箭”即将于4月3日进行正式发射前最关键的“湿装彩排”。
目前SLS火箭与“猎户座”新型探月飞船的组合体已经在发射塔上准备完毕。报道称，SLS堪称庞然大物，其高度接近100米，它的推力比冷战时期“阿波罗”登月计划使用的“土星五号”重型火箭还要大出15%，足以将95吨载荷送入近地轨道。升级型号可将近地轨道运载能力提升到130吨。
按照美国航空航天局（NASA）的规划，在4月3日的测试中，将演练全套发射流程，包括实际加注推进剂，直到点火升空前约10秒时才叫停。假设一切进展顺利，NASA最早将在今年5月进行SLS火箭的首次发射。它将“猎户座”飞船送到距离地球45万公里的月球轨道，飞船绕过月球背面后返回地球，在加州附近的太平洋海域降落。
但SLS火箭正面临着巨大的争议。负责审计NASA项目的美国监察长办公室提交的评估称，SLS火箭的平均发射成本高达惊人的40亿美元，以至于该报告将SLS项目描述为“不可持续”。
NASA准备测试SLS火箭之际，更大的重型火箭也已竖立在发射架上。这就是美国太空探索技术公司（SpaceX公司）的“星船”。后者由两部分组成：被称为“超重型火箭”的一级助推器和“星船”的上面级航天器，它们合体后的高度达到创纪录的118米。
按照SpaceX公司的规划，未来“星船”同样用于登陆月球和火星。“星船”组合体最大推力达到惊人的7500吨，可以轻易将超过100吨的载荷送入近地轨道。“超重型火箭”与“星船”都被设计成完全可重复使用，SpaceX公司CEO马斯克宣称，未来两三年内，“星船”的发射成本将降到1000万美元之内。
美国“太空”网站称，马斯克近日透露，“星船”最快将在5月进行首次太空测试，其飞行高度将超过100公里并绕地球一圈，然后降落在夏威夷考艾岛附近的太平洋。
除了“星船”外，SpaceX公司此前发射的“猎鹰重型”火箭是现役运力最大的运载火箭，它能将约64吨的有效载荷送入太空。但SpaceX公司已确定该火箭并不承担载人飞行任务。
接受《环球时报》记者采访的专家表示，从技术成熟度看，目前SLS火箭更胜一筹。它大量采用航天飞机的成熟技术，在可靠性上已经得到过验证。因此SLS火箭只需要完成一次无人验证发射，就将搭载航天员实际推进“阿尔忒弥斯”载人登月项目。而“星船”项目目前的完成度很低，即便首次太空发射取得成功，但还不代表它能很快投入使用。马斯克表示，目前“星船”还在不断更新设计，尚没有最终定型。
俄罗斯重型火箭仍在规划中
苏联曾与美国在太空探索领域激烈竞争数十年，作为苏联航天遗产的主要继承人，俄罗斯先后提出多型重型火箭设计。但就当前进度来说，它们基本处于规划状态。
20世纪70年代，苏联为与美国竞争载人登月，曾研制出N1重型运载火箭，但连续4次发射失败后被迫放弃。1987年，苏联首次成功发射用于搭载“暴风雪”航天飞机的“能源”号重型火箭，它的近地轨道运载能力达到100吨。但随着苏联解体与“暴风雪”航天飞机项目的下马，“能源”号重型火箭退出了历史舞台。
俄罗斯在相当长时间里都只能依靠苏联时代的“联盟”号和“质子”号运载火箭维持航天发射。从1994年开始，俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心提出使用清洁能源的“安加拉”火箭项目，该系列火箭包括“轻”“中”“重”三个级别，其中2005年“美俄蜜月期”提出的“安加拉-100”火箭推力最大，其近地轨道运送能力超过100吨，足以满足时任美国总统布什建议的载人登月“太空探索愿景”的需求。但因为种种原因，“安加拉”火箭进展缓慢，俄罗斯已经放弃该系列重型火箭的规划，转而优先确保用“安加拉-A5”大型火箭执行载人航天任务。
2009年俄罗斯开始研制“罗斯M”系列运载火箭，计划于2015年投入使用，在位于远东的东方发射场执行载人和货运飞船的发射任务。根据型号不同，“罗斯M”可将6.5吨至50吨有效载荷送到近地球轨道。但2011年，俄罗斯政府宣布停止该火箭的研制。
2016年，俄罗斯提出了另一种重型火箭设计——“叶尼塞”火箭。它成为俄罗斯载人登月和兴建月球基地的关键运载工具，其近地轨道能力不小于80吨，后续型号可提升至100吨，月球轨道运输能力至少为20吨，以满足2030年将俄罗斯下一代“雄鹰”号载人飞船（20吨）送入月球轨道的需求。俄罗斯还计划在它的基础上研制“顿河”重型火箭，其近地轨道运载能力达到130吨，可用于发射俄罗斯的月球基地模块。然而出于整个项目花费过大、没有考虑应用可重复使用等最新航天技术等原因，2021年俄罗斯宣布暂停“叶尼塞”重型火箭的技术设计工作。俄罗斯的载人登月项目可能改由多枚“安加拉-A5”大型火箭联合执行。它们将通过多次发射，分别将载人飞船、月球着陆系统及空间拖船送入近地轨道，进行在轨对接后再实施登月。
中国重型火箭正处于研制阶段
中国长征五号系列大型运载火箭成功发射后，外界极为关注“中国用于深空探测的重型火箭项目”。
美国“太空”网站称，当前中国近地轨道运载能力最强的火箭是长征五号系列火箭，近地轨道运载能力达到25吨。报道称，中国从2018年开始提出近地轨道运载能力高达140吨的长征九号重型火箭，预计将在2028年前后首发。外媒还猜测，长征九号重型火箭芯级直径为10米，高度将超过103米，起飞推力超过4000吨。此外，它还采取可重复使用的火箭技术以降低发射成本。
根据公开报道，2021年中国探月工程首任总指挥栾恩杰在接受采访时证实，中国百吨级重型运载火箭的论证阶段已基本完成，进入立项后续阶段，重型火箭的研究工作有望在“十四五”期间展开，以满足中国航天走向更深远太空的需求。
中国科学院院士、中国航天科技集团一院首席总设计师姜杰在今年两会期间接受《环球时报》记者采访时也透露，我国具有跨代意义的重型运载火箭正处于研制中，研制过程需要八到十年时间。这款重型运载火箭能跨越式提升我国进入和利用太空的能力，它的近地轨道运载能力达百吨级，地月转移轨道运载能力为50吨级，其任务覆盖面广、适应性强，既可用于空间舱段、空间电站等近地轨道大规模发射任务，也可用于载人登月、载人火星/小行星探测、太阳系边际探测等深空探测任务。这款火箭将使我国空间活动进入全新的大规模探测阶段，保障我国在宇宙探索和太空开发中的优势地位。（《环球时报》4月2日4版文章，作者晨阳 马俊）
美国两大超级火箭争雄
几经拖延之后，为美国“阿尔忒弥斯”载人登月计划量身打造的“太空发射系统（SLS）”重型火箭终于站上了发射台（下图）。英国广播公司称，“美国史上最大、最贵和拖延最久的超级火箭”即将于4月3日进行正式发射前最关键的“湿装彩排”。
目前SLS火箭与“猎户座”新型探月飞船的组合体已经在发射塔上准备完毕。报道称，SLS堪称庞然大物，其高度接近100米，它的推力比冷战时期“阿波罗”登月计划使用的“土星五号”重型火箭还要大出15%，足以将95吨载荷送入近地轨道。升级型号可将近地轨道运载能力提升到130吨。
按照美国航空航天局（NASA）的规划，在4月3日的测试中，将演练全套发射流程，包括实际加注推进剂，直到点火升空前约10秒时才叫停。假设一切进展顺利，NASA最早将在今年5月进行SLS火箭的首次发射。它将“猎户座”飞船送到距离地球45万公里的月球轨道，飞船绕过月球背面后返回地球，在加州附近的太平洋海域降落。
但SLS火箭正面临着巨大的争议。负责审计NASA项目的美国监察长办公室提交的评估称，SLS火箭的平均发射成本高达惊人的40亿美元，以至于该报告将SLS项目描述为“不可持续”。
NASA准备测试SLS火箭之际，更大的重型火箭也已竖立在发射架上。这就是美国太空探索技术公司（SpaceX公司）的“星船”。后者由两部分组成：被称为“超重型火箭”的一级助推器和“星船”的上面级航天器，它们合体后的高度达到创纪录的118米。
按照SpaceX公司的规划，未来“星船”同样用于登陆月球和火星。“星船”组合体最大推力达到惊人的7500吨，可以轻易将超过100吨的载荷送入近地轨道。“超重型火箭”与“星船”都被设计成完全可重复使用，SpaceX公司CEO马斯克宣称，未来两三年内，“星船”的发射成本将降到1000万美元之内。
美国“太空”网站称，马斯克近日透露，“星船”最快将在5月进行首次太空测试，其飞行高度将超过100公里并绕地球一圈，然后降落在夏威夷考艾岛附近的太平洋。
除了“星船”外，SpaceX公司此前发射的“猎鹰重型”火箭是现役运力最大的运载火箭，它能将约64吨的有效载荷送入太空。但SpaceX公司已确定该火箭并不承担载人飞行任务。
接受《环球时报》记者采访的专家表示，从技术成熟度看，目前SLS火箭更胜一筹。它大量采用航天飞机的成熟技术，在可靠性上已经得到过验证。因此SLS火箭只需要完成一次无人验证发射，就将搭载航天员实际推进“阿尔忒弥斯”载人登月项目。而“星船”项目目前的完成度很低，即便首次太空发射取得成功，但还不代表它能很快投入使用。马斯克表示，目前“星船”还在不断更新设计，尚没有最终定型。
俄罗斯重型火箭仍在规划中
苏联曾与美国在太空探索领域激烈竞争数十年，作为苏联航天遗产的主要继承人，俄罗斯先后提出多型重型火箭设计。但就当前进度来说，它们基本处于规划状态。
20世纪70年代，苏联为与美国竞争载人登月，曾研制出N1重型运载火箭，但连续4次发射失败后被迫放弃。1987年，苏联首次成功发射用于搭载“暴风雪”航天飞机的“能源”号重型火箭，它的近地轨道运载能力达到100吨。但随着苏联解体与“暴风雪”航天飞机项目的下马，“能源”号重型火箭退出了历史舞台。
俄罗斯在相当长时间里都只能依靠苏联时代的“联盟”号和“质子”号运载火箭维持航天发射。从1994年开始，俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天研究和生产中心提出使用清洁能源的“安加拉”火箭项目，该系列火箭包括“轻”“中”“重”三个级别，其中2005年“美俄蜜月期”提出的“安加拉-100”火箭推力最大，其近地轨道运送能力超过100吨，足以满足时任美国总统布什建议的载人登月“太空探索愿景”的需求。但因为种种原因，“安加拉”火箭进展缓慢，俄罗斯已经放弃该系列重型火箭的规划，转而优先确保用“安加拉-A5”大型火箭执行载人航天任务。
2009年俄罗斯开始研制“罗斯M”系列运载火箭，计划于2015年投入使用，在位于远东的东方发射场执行载人和货运飞船的发射任务。根据型号不同，“罗斯M”可将6.5吨至50吨有效载荷送到近地球轨道。但2011年，俄罗斯政府宣布停止该火箭的研制。
2016年，俄罗斯提出了另一种重型火箭设计——“叶尼塞”火箭。它成为俄罗斯载人登月和兴建月球基地的关键运载工具，其近地轨道能力不小于80吨，后续型号可提升至100吨，月球轨道运输能力至少为20吨，以满足2030年将俄罗斯下一代“雄鹰”号载人飞船（20吨）送入月球轨道的需求。俄罗斯还计划在它的基础上研制“顿河”重型火箭，其近地轨道运载能力达到130吨，可用于发射俄罗斯的月球基地模块。然而出于整个项目花费过大、没有考虑应用可重复使用等最新航天技术等原因，2021年俄罗斯宣布暂停“叶尼塞”重型火箭的技术设计工作。俄罗斯的载人登月项目可能改由多枚“安加拉-A5”大型火箭联合执行。它们将通过多次发射，分别将载人飞船、月球着陆系统及空间拖船送入近地轨道，进行在轨对接后再实施登月。
中国重型火箭正处于研制阶段
中国长征五号系列大型运载火箭成功发射后，外界极为关注“中国用于深空探测的重型火箭项目”。
美国“太空”网站称，当前中国近地轨道运载能力最强的火箭是长征五号系列火箭，近地轨道运载能力达到25吨。报道称，中国从2018年开始提出近地轨道运载能力高达140吨的长征九号重型火箭，预计将在2028年前后首发。外媒还猜测，长征九号重型火箭芯级直径为10米，高度将超过103米，起飞推力超过4000吨。此外，它还采取可重复使用的火箭技术以降低发射成本。
根据公开报道，2021年中国探月工程首任总指挥栾恩杰在接受采访时证实，中国百吨级重型运载火箭的论证阶段已基本完成，进入立项后续阶段，重型火箭的研究工作有望在“十四五”期间展开，以满足中国航天走向更深远太空的需求。
中国科学院院士、中国航天科技集团一院首席总设计师姜杰在今年两会期间接受《环球时报》记者采访时也透露，我国具有跨代意义的重型运载火箭正处于研制中，研制过程需要八到十年时间。这款重型运载火箭能跨越式提升我国进入和利用太空的能力，它的近地轨道运载能力达百吨级，地月转移轨道运载能力为50吨级，其任务覆盖面广、适应性强，既可用于空间舱段、空间电站等近地轨道大规模发射任务，也可用于载人登月、载人火星/小行星探测、太阳系边际探测等深空探测任务。这款火箭将使我国空间活动进入全新的大规模探测阶段，保障我国在宇宙探索和太空开发中的优势地位。（《环球时报》4月2日4版文章，作者晨阳 马俊）
【搅动半个地球？五问#汤加火山#】北京时间1月15日中午12时左右，南太平洋岛国汤加的一座岛屿海底火山剧烈喷发。卫星观测显示，火山灰和大量气体从太平洋海面迅速升起，其形成的蘑菇云团顶直径达到400至500公里，火山灰达到距地面约28公里的高度。
这场“史诗级”火山喷发导致当地网络几乎完全中断，约一万公里之外的阿拉斯加也能听到火山喷发的咆哮声。其引发的海啸还影响了整个太平洋沿岸地区，日本、斐济等多国接连发布海啸警报，中国沿海海域也监测到海啸波。
目前，这场爆发于南太平洋的火山喷发已经搅动了近半个地球。那么，此次喷发为何会如此猛烈？接下来还会发生高强度喷发吗？此次喷发对全球气候变化会有极大的影响吗？《中国科学报》就此采访了火山研究专家、中科院院士刘嘉麒等多位专家。
一问：“威力”究竟有多大？
汤加王国属于大洋洲，是由173个岛屿组成的岛国，大部分为珊瑚岛，约40个岛屿有人居住。此次火山喷发位于无人居住的洪阿哈阿帕伊岛，距离汤加首都努库阿洛法以北约65公里。喷发于当地时间1月14日开始，在1月15日下午第二次剧烈喷发。
卫星观测显示，大规模喷发后，火山灰、蒸汽和气体在当地太平洋蓝色的海面上空升腾而起，巨大的声响远在美国阿拉斯加都听得到。此外，喷发后一波约1.2米高的海啸袭击了汤加首都努库阿洛法，该市许多广场和主要街道都被洪水淹没。据报道，喷发还导致汤加海底电缆断裂，整个国家在互联网世界中消失。
喷发发生后，包括日本、斐济等国家，以及美国夏威夷、阿拉斯加和太平洋沿岸在内的大部分环太平洋地带都发布了海啸警报。美国地质勘探局估计，这次火山爆发引发了一次相当于5.8级的地震。
“此次喷发规模相当大。”刘嘉麒对《中国科学报》说，火山从海底喷发穿过四五千米深的海洋到达地表后，火山灰还能升到20多公里的高空，又引起比较强烈的地震和较大范围的海啸。“如果在地面喷发，火山灰甚至可能达到40公里的高空。”
他表示，此次火山喷发是1991年菲律宾皮纳图博火山（火山喷发指数VEI达到6级）爆发以来，地球上发生的最强火山喷发。尽管如此，在他看来，其强度或能达到5级，仍达不到6级。“否则，整个岛屿可能会被掀掉。”他说。
有媒体认为，此次火山爆发释放的能量相当于1000个广岛原子弹。刘嘉麒并不赞成这种比喻。在他看来，尽管火山喷发类似于自然界的原子弹或者地雷的爆炸，会造成很大的破坏，但很难计算其释放的物质当量。
二问：火山活动缘何频繁？
过去100年，洪阿哈阿帕伊岛海底火山活动十分活跃，曾经历多次喷发，不断塑造着岛屿的面貌。
“根据测量，该火山隐藏在海底的部分高约1800米，宽约20公里。巨大的海底火山顶着两个长度约2公里的小岛，分别是海底火山口边缘的西部和北部残余。2014年12月的一次喷发在两个大岛之间形成了一个新的岛屿。”中科院大气物理所博士左萌向记者介绍。
就在此次大规模喷发之前，该海底火山在2021年12月20日还曾喷发过一次，火山灰达到16公里的高度，喷发过程持续至12月21日凌晨左右逐渐减弱。
根据相关媒体报道，此次喷发之后，基本上位于北部的整个岛屿都沉入海底，还使得2014年形成的新岛屿沉入海面以下。
这一地带的海底火山缘何频繁喷发呢？对此，刘嘉麒解释，这与其所处的地质环境有着很大的关系。首先，这一带附近有着“地球第二深”的汤加海沟——深达10882米，仅次于马里亚纳海沟，是岩浆、火山和地震活动比较活跃的地方；同时，其附近多岛屿，地质构造比较活跃，作为汤加-克马德克群岛火山弧的一部分，地震、火山经常发生；另外汤加又处在太平洋板块跟大洋洲板块交界处，板块互相碰撞俯冲，也是引起火山喷发和地震的一个重要因素。
“所以，这里火山喷发频繁是很正常的。”刘嘉麒说。
三问：会引发“无夏之年”吗？
作为本世纪迄今为止最大的火山爆发，此次汤加火山喷发引起关注的一个话题是：它是否会极大地影响全球气候变化，甚至引起“无夏之年”？
与引起1816年“无夏之年”的坦博拉火山爆发相比，中科院大气物理所副研究员魏科认为，汤加火山喷发量级差距巨大，如果后期没有更强的爆发，此次火山爆发对全球气候的影响非常有限。
“火山影响气候并不是通过火山灰，而主要是通过火山喷发的二氧化硫。”魏科说，“二氧化硫气体会直达平流层，在较短时间即会形成硫酸气溶胶，随着平流层环流输送到全球各处。由于平流层环流稳定，所以硫酸会持续更长的时间，起到‘阳伞’作用，通过阻挡太阳辐射，引起近地面温度降低。”
他表示，火山爆发要对全球气候产生可识别的影响，据估算至少要喷发数百万吨以上的二氧化硫进入平流层。“此次火山爆发评级为5级左右比较合适，大概有40万吨二氧化硫进入平流层，总体而言，这一数值距离可以对全球气候有所影响，还有非常大的差距。”
值得注意的是，大规模火山喷发对气候的影响不仅仅局限于全球温度，也会对热带海温分布状态有所影响，还可能产生其他的环流影响。“从统计上讲，火山爆发有助于厄尔尼诺的发展。由于目前处于拉尼娜状态，因此可能会有助于拉尼娜的消退。但统计规律并不一定适合每一次的火山过程，还需要后续的观察和分析。”魏科说。
刘嘉麒也认为，此次火山喷发对于气候环境和生态产生的影响只是局部的、短时间的。他指出，历史上的相关影响大都不是某一局部火山喷发造成的，而更可能发生在大火山省喷发的情况下。“比如200多万平方公里的西伯利亚大火山省，或是我国峨眉山五六十万平方公里的大火山省喷发，会对气候环境和生态产生一些大的影响。”他说。
四问：火山活动还会持续吗？
“火山喷发通常是间歇性的，但也有连贯性。这个地区这么大的喷发规模，不会马上完全静止。”刘嘉麒表示，一方面，对于一座海底火山来说，目前能了解的仅是水面以上的情况，海底未到达水面的小规模喷发无法监测。另一方面，现在到达水面以上的喷发仅过了三四天，不可能完全静止。
“有的时候它会先释放一些能量，蓄积一段时间的能量后继续喷发。”刘嘉麒说，“如果条件具备，像15日这么大规模的喷发也并非不可能。但一般这种几率比较小，因为它已经释放了比较多的能量。”
中科院地质地球所副研究员孙春青也向本报表示，由于岩浆房内部储存的大量能量和物质已被释放，因此尽管不能排除其可能性，但大规模喷发几率不大。
五问：对中国影响几何？
根据中国自然资源部海啸预警中心最新监测结果，中国沿海海域于16日凌晨监测到海啸波，其中浙江石浦站最大海啸波幅约20厘米，其余潮位站海啸波幅均小于15厘米。此次喷发过程未对中国沿岸造成灾害性影响。
如果发生进一步喷发是否会影响到我国沿海地区呢？在刘嘉麒看来，我国不大可能遭受此次喷发带来的海啸的影响，因为我国大部分沿海地区有导弧链阻挡。不过，海南、台湾以及浙江、福建等有着裸露海岸线的地区可能受到大规模海啸的波及，因此应加强防范。
据孙春青介绍，近百年来，除了1951年西昆仑山地区，中国大陆几乎没有火山喷发。目前已知中国历史上最强的火山喷发是1000年前的长白山火山喷发，喷发指数达到6~7级。距离长白山1000公里之外的日本发现了数厘米厚的火山灰，在相距上万公里的北极格陵兰岛冰芯中也找到了那次长白山火山喷发的火山灰。这是当时规模很大的一次火山喷发。
“自然灾害不分国界，应该做到及时预测、防范和应对。”刘嘉麒说。他表示，火山喷发和地震预测一样，主要包括三个参数：时间、地点和强度。与地震不同，陆地火山喷发的地点和强度时间和强度现在基本上能精准地预测。
“但不像陆地，目前全球对海底火山尚缺乏监测，达不到准确预测的水平。现在地球科学正在向着深空、深地、深海发展，火山作用与这三个方面都密切相关，所以应该在这方面下功夫。”刘嘉麒说，由于历史等原因，我国研究火山的人太少，重视程度也不够，相关研究也遇到一些瓶颈。随着科学和社会的发展，这方面的研究必须得加强。https://t.cn/A6J9yYPD
这场“史诗级”火山喷发导致当地网络几乎完全中断，约一万公里之外的阿拉斯加也能听到火山喷发的咆哮声。其引发的海啸还影响了整个太平洋沿岸地区，日本、斐济等多国接连发布海啸警报，中国沿海海域也监测到海啸波。
目前，这场爆发于南太平洋的火山喷发已经搅动了近半个地球。那么，此次喷发为何会如此猛烈？接下来还会发生高强度喷发吗？此次喷发对全球气候变化会有极大的影响吗？《中国科学报》就此采访了火山研究专家、中科院院士刘嘉麒等多位专家。
一问：“威力”究竟有多大？
汤加王国属于大洋洲，是由173个岛屿组成的岛国，大部分为珊瑚岛，约40个岛屿有人居住。此次火山喷发位于无人居住的洪阿哈阿帕伊岛，距离汤加首都努库阿洛法以北约65公里。喷发于当地时间1月14日开始，在1月15日下午第二次剧烈喷发。
卫星观测显示，大规模喷发后，火山灰、蒸汽和气体在当地太平洋蓝色的海面上空升腾而起，巨大的声响远在美国阿拉斯加都听得到。此外，喷发后一波约1.2米高的海啸袭击了汤加首都努库阿洛法，该市许多广场和主要街道都被洪水淹没。据报道，喷发还导致汤加海底电缆断裂，整个国家在互联网世界中消失。
喷发发生后，包括日本、斐济等国家，以及美国夏威夷、阿拉斯加和太平洋沿岸在内的大部分环太平洋地带都发布了海啸警报。美国地质勘探局估计，这次火山爆发引发了一次相当于5.8级的地震。
“此次喷发规模相当大。”刘嘉麒对《中国科学报》说，火山从海底喷发穿过四五千米深的海洋到达地表后，火山灰还能升到20多公里的高空，又引起比较强烈的地震和较大范围的海啸。“如果在地面喷发，火山灰甚至可能达到40公里的高空。”
他表示，此次火山喷发是1991年菲律宾皮纳图博火山（火山喷发指数VEI达到6级）爆发以来，地球上发生的最强火山喷发。尽管如此，在他看来，其强度或能达到5级，仍达不到6级。“否则，整个岛屿可能会被掀掉。”他说。
有媒体认为，此次火山爆发释放的能量相当于1000个广岛原子弹。刘嘉麒并不赞成这种比喻。在他看来，尽管火山喷发类似于自然界的原子弹或者地雷的爆炸，会造成很大的破坏，但很难计算其释放的物质当量。
二问：火山活动缘何频繁？
过去100年，洪阿哈阿帕伊岛海底火山活动十分活跃，曾经历多次喷发，不断塑造着岛屿的面貌。
“根据测量，该火山隐藏在海底的部分高约1800米，宽约20公里。巨大的海底火山顶着两个长度约2公里的小岛，分别是海底火山口边缘的西部和北部残余。2014年12月的一次喷发在两个大岛之间形成了一个新的岛屿。”中科院大气物理所博士左萌向记者介绍。
就在此次大规模喷发之前，该海底火山在2021年12月20日还曾喷发过一次，火山灰达到16公里的高度，喷发过程持续至12月21日凌晨左右逐渐减弱。
根据相关媒体报道，此次喷发之后，基本上位于北部的整个岛屿都沉入海底，还使得2014年形成的新岛屿沉入海面以下。
这一地带的海底火山缘何频繁喷发呢？对此，刘嘉麒解释，这与其所处的地质环境有着很大的关系。首先，这一带附近有着“地球第二深”的汤加海沟——深达10882米，仅次于马里亚纳海沟，是岩浆、火山和地震活动比较活跃的地方；同时，其附近多岛屿，地质构造比较活跃，作为汤加-克马德克群岛火山弧的一部分，地震、火山经常发生；另外汤加又处在太平洋板块跟大洋洲板块交界处，板块互相碰撞俯冲，也是引起火山喷发和地震的一个重要因素。
“所以，这里火山喷发频繁是很正常的。”刘嘉麒说。
三问：会引发“无夏之年”吗？
作为本世纪迄今为止最大的火山爆发，此次汤加火山喷发引起关注的一个话题是：它是否会极大地影响全球气候变化，甚至引起“无夏之年”？
与引起1816年“无夏之年”的坦博拉火山爆发相比，中科院大气物理所副研究员魏科认为，汤加火山喷发量级差距巨大，如果后期没有更强的爆发，此次火山爆发对全球气候的影响非常有限。
“火山影响气候并不是通过火山灰，而主要是通过火山喷发的二氧化硫。”魏科说，“二氧化硫气体会直达平流层，在较短时间即会形成硫酸气溶胶，随着平流层环流输送到全球各处。由于平流层环流稳定，所以硫酸会持续更长的时间，起到‘阳伞’作用，通过阻挡太阳辐射，引起近地面温度降低。”
他表示，火山爆发要对全球气候产生可识别的影响，据估算至少要喷发数百万吨以上的二氧化硫进入平流层。“此次火山爆发评级为5级左右比较合适，大概有40万吨二氧化硫进入平流层，总体而言，这一数值距离可以对全球气候有所影响，还有非常大的差距。”
值得注意的是，大规模火山喷发对气候的影响不仅仅局限于全球温度，也会对热带海温分布状态有所影响，还可能产生其他的环流影响。“从统计上讲，火山爆发有助于厄尔尼诺的发展。由于目前处于拉尼娜状态，因此可能会有助于拉尼娜的消退。但统计规律并不一定适合每一次的火山过程，还需要后续的观察和分析。”魏科说。
刘嘉麒也认为，此次火山喷发对于气候环境和生态产生的影响只是局部的、短时间的。他指出，历史上的相关影响大都不是某一局部火山喷发造成的，而更可能发生在大火山省喷发的情况下。“比如200多万平方公里的西伯利亚大火山省，或是我国峨眉山五六十万平方公里的大火山省喷发，会对气候环境和生态产生一些大的影响。”他说。
四问：火山活动还会持续吗？
“火山喷发通常是间歇性的，但也有连贯性。这个地区这么大的喷发规模，不会马上完全静止。”刘嘉麒表示，一方面，对于一座海底火山来说，目前能了解的仅是水面以上的情况，海底未到达水面的小规模喷发无法监测。另一方面，现在到达水面以上的喷发仅过了三四天，不可能完全静止。
“有的时候它会先释放一些能量，蓄积一段时间的能量后继续喷发。”刘嘉麒说，“如果条件具备，像15日这么大规模的喷发也并非不可能。但一般这种几率比较小，因为它已经释放了比较多的能量。”
中科院地质地球所副研究员孙春青也向本报表示，由于岩浆房内部储存的大量能量和物质已被释放，因此尽管不能排除其可能性，但大规模喷发几率不大。
五问：对中国影响几何？
根据中国自然资源部海啸预警中心最新监测结果，中国沿海海域于16日凌晨监测到海啸波，其中浙江石浦站最大海啸波幅约20厘米，其余潮位站海啸波幅均小于15厘米。此次喷发过程未对中国沿岸造成灾害性影响。
如果发生进一步喷发是否会影响到我国沿海地区呢？在刘嘉麒看来，我国不大可能遭受此次喷发带来的海啸的影响，因为我国大部分沿海地区有导弧链阻挡。不过，海南、台湾以及浙江、福建等有着裸露海岸线的地区可能受到大规模海啸的波及，因此应加强防范。
据孙春青介绍，近百年来，除了1951年西昆仑山地区，中国大陆几乎没有火山喷发。目前已知中国历史上最强的火山喷发是1000年前的长白山火山喷发，喷发指数达到6~7级。距离长白山1000公里之外的日本发现了数厘米厚的火山灰，在相距上万公里的北极格陵兰岛冰芯中也找到了那次长白山火山喷发的火山灰。这是当时规模很大的一次火山喷发。
“自然灾害不分国界，应该做到及时预测、防范和应对。”刘嘉麒说。他表示，火山喷发和地震预测一样，主要包括三个参数：时间、地点和强度。与地震不同，陆地火山喷发的地点和强度时间和强度现在基本上能精准地预测。
“但不像陆地，目前全球对海底火山尚缺乏监测，达不到准确预测的水平。现在地球科学正在向着深空、深地、深海发展，火山作用与这三个方面都密切相关，所以应该在这方面下功夫。”刘嘉麒说，由于历史等原因，我国研究火山的人太少，重视程度也不够，相关研究也遇到一些瓶颈。随着科学和社会的发展，这方面的研究必须得加强。https://t.cn/A6J9yYPD
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