7月19日，欧洲最高活火山、位于意大利西西里岛的埃特纳火山喷发，造成附近两座机场暂时关闭。那么，全球哪些地方经常有火山爆发？广州市民熟悉的白云山、越秀山是不是火山？长白山有爆发的可能性，科学界日常又做了哪些监测工作？

　　7月19日，欧洲最高活火山、位于意大利西西里岛的埃特纳火山喷发，造成附近两座机场暂时关闭。

　　中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士近期走进广州市二中应元学校，为学生科普火山的秘密。徐院士介绍，相比预测地震，火山的预警其实更容易实现，中国地震局系统在长白山设立了监测站，主要监测地震、水温、泉水的成分、气体的成分，应力形变等。

　　“岩浆起源于地底下几十公里乃至几百公里，喷薄而出直冲云霄，如果喷发剧烈可以到达距离地表20公里的平流层，因此说火山穿透了地球不同层圈(如岩石圈、水圈、生物圈和大气圈)。”徐义刚院士从事地球内部研究，他认为火山是联系地球内外系统的一个重要纽带。火山灰具有非常高的研究价值，因为很多火山灰都是来自50公里甚至100公里深的地幔，“这是火山给我们带来的天然的深部样品”。

　　不少人提起火山，第一时间会想到日本的富士山。徐义刚院士介绍，火山有死火山和活火山之分，大概1万年以来如果没有喷发记录的就称为死火山；如果历史上有喷发记录的，一般叫做活火山；还有一种火山在新世纪以来没有喷发活动，但它还是有可能喷发，我们把它叫做休眠火山。“富士山，就是一座休眠火山。”

　　广州市民熟悉的越秀山、白云山是不是火山？徐义刚院士表示，岩石有三大类，分别是火成岩、沉积岩、变质岩。火山是喷出的火成岩，而白云山、越秀山是由沉积岩和变质岩构成，因此不是火山。

　　徐义刚院士解释火山形成的秘密在于“两条线”：一条线叫地温线，即地球的温度随着深度的改变不断增加；第二条线是固相线，如果超过这条固相线，固态的东西就会变成液态。“两条线相交才能让深部地幔发生熔融，才能形成火山。”正常情况下，这两条线不相交。“这也说明了为什么地球上不是到处都有火山，否则人类将无法生存。”

　　不少火山顶端，会形成积水。徐义刚院士解释，火山口曾经是岩浆流过、喷出的通道，岩浆喷出的时候是液体，所以它的膨胀系数比固态大得多，当它的岩浆通道冷却变成固体时体积就会缩小而塌陷。“所以火山口一般都是塌陷的地方，时间一长就会积水。如果岩浆供给跟岩浆冷却之间达到一个平衡时就会出现一池子的岩浆，叫做岩浆湖。”

　　此外还有低平火山口，又叫“玛珥湖”。比如广东湛江的湖光岩就是一个玛珥湖，这种火山叫单成因火山，喷完一次就不会再喷发了。玛珥湖是岩浆系统在上升过程中遇到地下水系统，造成射气岩浆喷发，形成环状山脊，日积月累后形成漂亮的环状湖泊。这种湖泊与其他河流不连通，因而具有独立的水文系统，其沉积物可以记录几万年以前的气候历史。

　　位于东北的知名旅游景点长白山，火山顶部的天池是我国最深的湖泊。不过，徐义刚院士提醒，长白山也是一座活火山，有爆发的可能性。相比预测地震，火山的监测和预测相对容易些。一般火山喷发前，地震的频次会加强，水温和气体成分有快速而大幅的变化，特别是一些深部来源的组分会逐渐增多。“中国地震局系统在长白山设立了野外科学观测研究站，专门对这个火山进行监测，观测它冒出的气、泉水，以及地震频率，地壳形变等。”

　　除了长白山，国内外还有不少旅游胜地都是火山。比如国内的五大连池、镜泊湖、阿尔山、海南海口、福建漳州、浙江雁荡山、台湾澎湖、阳明山等。国外夏威夷、意大利Etna，智利、秘鲁、印尼、菲律宾都有很多火山。不过，徐义刚院士表示，由人类开发的火山资源，都有专人监测，一般没有危险，只要听从景区或专业人士的引导即可。另外，火山的垂直高度很高，也是许多登山爱好者的目的地，常有在山顶过夜看日出的。由于火山的局部气候变化大，一些火山口湖水很深，因此在这些地区进行户外活动时需要格外注意。

　　中国地震局系统在长白山设立了野外科学观测研究站，专门对这个火山进行监测，观测它冒出的气、泉水，以及地震频率，地壳形变等。

　　火山作用的产物，包括火山灰、挥发分、熔岩。火山灰可在短时间内导致火山冬天，导致温度下降；挥发分可以在千到万年的尺度导致温室效应；熔岩的风化会消耗大气中的CO2，导致在地质时间尺度发生降温。显然火山可以在多种时间尺度上调节地球气候的系统。

　　徐义刚院士介绍，火山灰喷到空气当中，大部分太阳光会被它吸收或者反射，到地面的太阳光就会减少，致使地表温度下降，出现火山冬天。因为没有太阳光，会出现无夏的情况。菲律宾Pinatubo火山是20世纪全球第二大火山，1991年喷发造成847人死亡。喷出的二氧化硫1700万吨，二氧化硫是一个温室气体，会造成大气温度的变化。

　　超级火山的喷发，跟显生宙五次大灭绝，在时间上也有一定的对应关系。徐义刚院士举例说，比如6500万年前恐龙的灭绝，与印度德干高原火山喷发的年代几乎同时，“这说明在地质历史时期超大规模的火山喷发，的确可以造成生物的灭绝和演化”。对于恐龙的灭绝，现在有两种观点：一种是陨石撞击所致，一种是火山喷发造成的。徐义刚院士从火山学的角度分析认为，德干高原火山在6500万年以前的喷发，可能导致了恐龙的灭绝。另外，2.5亿年以前的生物大灭绝也是西伯利亚火山造成的，因为这个时间没有陨石撞击的记录。

　　火山喷发会向大气圈释放大量二氧化碳，导致大气温度的升高。可是徐义刚院士发现，每次大规模火山喷发导致大气升温之后，马上就会有一次降温，这与大气当中的二氧化碳的快速消耗有关。大概6亿年前，整个地球包括赤道都是雪，被称为雪球。徐义刚院士指出，这也是因为大规模火山造成的。想象地球上均为火山岩所覆盖，这些岩石的风化速率是花岗岩的100多倍，快速的风化会大量消耗大气中的CO2，从而导致大气温度的急剧下降，出现极端的冰期，“在地质上已经有非常详细的地质证据，支持这样的雪球事件”。

　　不仅如此，雪球事件前，当时地球大气中氧气只有1%左右。雪球事件后，大气中氧的含量快速升高，之后就出现了寒武纪生命大爆发，地球上的生物也从非常低级的生命，变成了像现代人类一样高级的生命。徐义刚院士认为，火山在雪球和生命大爆发的过程当中扮演了极其重要的角色。

　　火山较多的国家有日本、印度尼西亚、意大利、新西兰和美洲各国。其中，日本和印度尼西亚都有“火山国”之称。最为著名的一次火山喷发是1815年坦博拉火山喷发，喷发期长达3个多月。爆发时产生海啸，使陆地大面积沉陷，坦博拉镇沉到深6米的海底，使近10万人丧生，财产损失无法估算。

　　徐义刚院士认为，菲律宾、印度尼西亚，还有日本发育火山，主要因为这些国家位于俯冲带之上。所谓俯冲是指一个板块下插到另一个板块之下。板块下插的位置是海沟。日本就是太平洋板块向菲律宾板块/欧亚板块俯冲的结果。印度尼西亚则是印度洋板块向南海和欧亚大陆的俯冲形成的。俯冲作用将地表的水带到了深部，水的加入会降低地幔的熔点，从而发生部分熔融，形成的熔体就是岩浆，喷出地表就形成火山。去东南亚旅游首先要了解目的地是否有火山在喷发，如是，最好更改行程，因为俯冲带上的火山一般比较危险。

　　广州“院士专家校园行”活动于2017年3月启动，由广州市科学技术协会和广州市教育局共同主办，并得到中国科学院老科学家科普演讲团的大力支持。广州“院士专家校园行”活动依托中国科协的网络资源和人才智力资源，邀请中国科学院、中国工程院以及全国，包括港澳台地区各高校、科研院所的优秀科技工作者，为小学、初中和高中不同年龄层的青少年开展科普讲座。

　　活动以弘扬科学精神、倡导科学思想、传播科技知识为重点。内容以适合青少年特点，容易被理解和接受的现代科学知识为主，不仅突出知识性、科学性和通俗性，更强调趣味性和新颖性。授课形式多样，语言浅显通俗易懂，同时，通过分享科学家的拼搏、创新的人生经历，传播科学精神，引发青少年思考。

　　2017年3月至2019年5月，该项目已组织包括中国科学院、中国工程院及世界科学院的欧阳自远、张景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正（香港）、方滨兴、杜如虚、林浩然、叶玉如（香港）、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚13名院士在内的60多名科学家，走进广州11个区的340多所中小学，为近15万名中小学生开展科普讲座近350场。2019年拟在全市各中小学校开展科普讲座100场。九游会（J9）九游会（J9）