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30年前湖泊喷发殃及上千人,基伍湖600亿立方米气

2019-01-25 15:01网上赌博注册送彩金编辑:admin人气:


近年来洪水和野火经常出现在世界各地的新闻报道中,不过今天我们要关注另外一种自然灾害。这种自然灾害最近30年多年来没有发生过了,尽管它很罕见,但谁也不能掉以轻心,因为它会在几乎没有任何警告的情况下扼杀附近的大量生命。

湖泊在我们心中的代名词是静谧和美好,然而本文中要讲述的这种罕见的自然灾难却和火山湖泊有关。当致命的气体如二氧化碳从湖泊中爆炸时,就会发生湖沼喷发。接下来发生的生命屠戮并不仅仅依靠单一形式发生。致命的气雾会导致人和动物窒息;水的突然位移还会造成海啸般的场景。

1986年,在西非国家喀麦隆一个阴冷的夏日,正是这一系列事件导致1700多人丧生。现在科学家们想知道是否一场更大的湖泊喷发正在形成。现在让我们回顾下历史上两次大的湖泊喷发事件。尼奥斯湖和莫诺恩湖,它们都位于喀麦隆的火山地带。这两个湖的底部发生了二氧化碳过度饱和,这是地下岩浆向外释放的方式。

1984年8月15日,莫诺恩湖中含有大量溶解气体的深水浮上了湖面,没有人知道为什么会这样,可能是大雨、地震或山体滑坡导致了湖底的水流失。不管怎样,随着水的上升,潜伏在其中的溶解的二氧化碳开始减压并形成气泡。这些气泡将湖底更多的水推动到了表面,产生了大量的,散发着恶臭的二氧化碳气体。

在周遭完全不利的环境下,这种气体对人是极其危险的。大量的二氧化碳附着在地面并取代氧气。莫诺恩湖突然释放出来的二氧化碳导致不少于37人直接窒息死亡。

仅仅两年后的1986年8月21日,喀麦隆的尼奥斯湖也经历了一次湖泊喷发。充满二氧化碳的水从冰冷的高压湖底突然涌动起来。但这一次,死亡人数要高得多:尼奥斯湖灾难造成1746人死亡,3500多只家畜死亡。估计大约33万吨到170万吨的二氧化碳气体从湖底某个地方喷发出来,它们产生的巨大力量瞬间引起了20米高的海啸波。

这些麻烦究竟是怎么形成的?水压会随着深度而增加,这也是为什么如果没有合适的设备,水肺潜水员就不能冒险到水下太深的原因。“静水压力”是指施加在水下物体上的所有液体的重量所产生的力。正常情况下,每10.6米深的水,每平方英寸压力就会增加14.5磅。

气体在寒冷高压的水中更容易溶解。这是湖沼爆发的关键所在。这种爆发只能发生在底部有很大静水压力的深水区。分层作用就像一道屏障,将溶解的气体限制在湖底,使其无法减压逃逸到大气中。因为它被困住了,所以可能致命的溶解气体会越积越多。

想象一下,一个碳酸饮料瓶子有1.32亿立方米那么大。它含有很多气体并且承受很大的压力。类似于湖底深处的情况。水被溶解的气体二氧化碳饱和了。水在很深的地方所施加的高压把所有的气体都锁在里面。随着压力的增加,更多的气体溶解在湖中。然而如果压力被消除,所有的气体就会开始冒泡。

看到这里,你是不是会对你附近的湖泊产生莫名的恐惧?密歇根大学地球科学教授Zhang Youxue解释说,在温和的水体中是不可能发生湖泊喷发的。在季节温度变化剧烈的地方(如五大湖),湖水表面通常会降温,导致水位下降并与湖底的水层交换位置。温带湖泊每年都会经历水层交换,所以估计不会有气体积聚在湖底水中,没有溶解的气体积累,就不会有湖泊喷发。

然而张教授和他的许多同事还是对地球上的一个地方产生了浓厚的兴趣。基伍湖占地2700平方公里,位于卢旺达和刚果民主共和国边境,是一个新兴的度假胜地。然而这里似乎具备了一个真正巨大的湖泊喷发的所有必要条件。这里的渔民捕鱼的时候经常会发现水中冒出气泡。

科学家推测基伍湖可能包含的气体是尼奥斯湖和莫瑙恩湖的1000倍,大约有3000亿立方米的溶解二氧化碳和600亿立方米的甲烷潜伏在湖底附近。如果这些气体从湖的表面喷发爆炸,基伍湖周围的200万居民可能会发现自己处于灾难性的极度危险之中。

这听上去似乎很可怕。在尼奥斯湖,为了防止进一步的灾难性事件,一条管道已经插入湖底。湖底的二氧化碳通过管道缓慢释放,从而减少了湖中气体的积聚。有人建议在基伍湖实施类似的项目。

现在卢旺达耗资2亿元的KivuWatt项目就是这样一个独一无二的设施,它使用一艘近海驳船从基伍湖湖中抽水。然后从中虹吸出甲烷作为可用能源,将其送往该地区的发电厂,利用它来转化为电力。这样的解决方案一举两得:既解决了能源危机,又排除了潜在的爆炸危险。

(来源:http://mjuiysx.cn

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