
在冰山與地火之間聆聽“地球脈動”
5月的中國大地,綠意盎然。但在東北之巔長白山,寒風依舊裹挾着白雪。游客們裹緊羽絨服爭睹天池奇觀,但鮮為人知的是,腳下的這座山,是世界地質史上噴發規模最大、災害程度最高的火山之一。如今,它依然在“呼吸”。
就在這冰山與地火之間,坐落着中國規模最大、監測手段最為齊全的火山監測站——吉林省長白山天池火山監測站。它的觀測數據不僅為中國火山地震預警和防災決策提供關鍵支撐,更成為全球火山研究的重要樣本。
冰山之上守“地火”
從長白山腳下的二道白河小鎮出發,綠意逐漸被積雪覆蓋。進至半山腰,山坡上一棟三層小樓映入眼簾。樓內,工程師宮振盯着屏幕上不斷跳動的波形,仔細地尋找着來自地下深處的信號。
這信號,展示着長白山的“另一面”——具有潛在災害噴發危險性的多成因複合火山。它的美麗得益於此,危險也蘊藏其中。發生在公元946年的長白山“千年大噴發”,火山灰甚至飄到了格陵蘭島,是全球有記錄以來規模最大的火山噴發事件之一。
20世紀90年代中期,中國火山學家建議,為及時掌握長白山地下的地質活動,提升中國對火山活動的預警、科研能力,應在長白山開展常態化的火山監測工作。1999年中國地震局與吉林省政府共同設立吉林省長白山天池火山監測站。
最初的監測站,位置選在距離天池僅3.5公里的半山腰上,由一棟三層小樓、觀測山洞組成,被大家稱為“山上站”。二十多年間,隨着監測範圍的不斷擴大,長白山天池火山監測站陸續建設了山下的“中心站”與若干監測子&,覆蓋了長白山北、西、南的三個坡面。站內的工作人員,也從最初的寥寥數人增加到了現在的10人。
長白山地處東北邊陲,站裏大多數工作人員家都在外地。監測站總工程師劉國明説:“雪季漫長,不少同事都連續十幾天堅守在山上,大家像習慣下雪一樣,習慣孤獨。”
長白山會噴發嗎?
“長白山會噴發嗎?”剛有孩子的那一年,年輕的工程師仲廣培時常會在值班的時候思考這個問題。其中既有着一名科研人員對火山研究的好奇,也飽含着一位父親對孩子未來的擔憂。
長期的觀測,讓監測站的研究人員對這個問題,已有了十分嚴謹的判斷。“長白山的確在2002年至2005年發生過一次岩漿擾動現象,但目前仍處於平靜狀態。”
監測站站長孔慶軍介紹,針對長白山地區的火山活動情況,目前站點已積累了連續二十多年的測震、流體、形變數據。監測站還與中國地震局地質研究所、中國科學院地質與地球物理研究所等眾多科研機構達成合作。“長白山火山背後的秘密正一點一點被揭開。”孔慶軍説。
實際上,獲得這些數據並不容易。孔慶軍説:“過去沒有光纖傳輸,地震事件的監測數據大多被記錄在野外站點的本地硬盤上。每隔十幾天就需要去人工取數。”
近年來,隨着長白山地區基礎設施的完善,多數野外站點都用上了光纖或無線網卡,數據傳輸不再像當初那麼困難。但由於長白山的氣候條件十分惡劣,野外監測設備仍飽受狂風、暴雪、雷電的威脅。
負責野外設備維護工作的仲廣培,最長曾連續去野外工作了一週時間。從小就在長白山余脈長大的他,雖然嘴上説着“看厭了”山裏的風景,但每當有子&出現數據中斷,他總會立刻動身出發。他説:“數據連續對火山監測來説很重要。”
“天、空、地、泉”監測格局初步形成
長白山下的“中心站”內,劉國明正對着新建的數據大屏皺眉思索。屏幕上,監測設備感知的振幅如心電圖般起伏,自動擬合的數據模型精準辨識着每一次異常變化,提供着潛在的地震事件信息。
時針回撥到1841年,科研人員在意大利的維蘇威火山建設了全球首個火山監測站,開啟了人類系統監測火山活動的先河。70多年後,美國在夏威夷基拉韋厄建成全球首座現代化火山監測站,推動火山監測邁向科學化、技術化新階段。
相比之下,中國直至20世紀90年代才開始開展火山監測工作,很長一段時間內,都面臨着數據匱乏、設備短缺、技術落後等問題。
“火山噴發周期較長、噴發事件幾率又小……我們必須同國內外科研機構廣泛合作與交流。”劉國明説,依託申請的科研項目,站內科研人員曾赴意大利、美國等多國火山監測站交流學習,甚至有機會目睹火山噴發的過程。
隨着學術知名度的提升,監測站還與美國、日本、意大利、俄羅斯等國的知名專家和火山監測機構建立了常年合作關係。長白山也成為了這些專家到訪中國的必經一站。
如今,在國家對長白山火山監測項目的持續投入下,長白山火山監測站的技術手段不斷豐富,基於衛星遙感、無人機航空儀器、地面監測等多種手段“天、空、地、泉”四位一體的監測格局初步形成。同時,作為科技部國家重點野外科學觀測研究站,長白山站已經成為監測、研究、科普、宣教和對外交流與合作的重要&&。
孔慶軍還介紹,在吉林省地震局支持下,目前監測站正開展長白山天池火山預警系統建設升級工作。升級後,長白山地區的監測子&數量將增加至18個;基於人工智能的火山監測預警&&,也將幫助研究人員進一步識別、預警潛在的火山活動。
午後,風雪漸歇,陽光力透雲層。望著遠處若隱若現的長白山主峰,孔慶軍説:“未來這裡會成為世界一流的火山監測站。”
(記者王帆 孫逸軒 張文嶸)
新華社長春5月13日電