所以，我們就先來談談湯加的這次火山爆發。
1. 湯加處於火山多發區
湯加處於著名的環太平洋“火環”之上，是高度活躍的湯加-克馬德克（Tonga-Kermadec）群島火山弧的壹部分（見圖1），是地震和火山的多發區。湯加目前有大大小小的火山16座，其中12座是活火山。（註意，要壹萬年以上不活動的火山才能叫死火山。）所以，火山噴發活動在湯加可以說是屢見不鮮。
2. 湯加的火山是俯沖火山
湯加的地理位置正好在印度洋-澳大利亞板塊和太平洋板塊的交匯處，是從新西蘭東北延伸到斐濟的俯沖帶的壹部分。在這裏，太平洋板塊向西俯沖到澳大利亞板塊之下，形成了地球上第二深淵——水深近10800米的湯加海溝。這壹帶的火山就是所謂的海溝火山或俯沖火山。圖2是地球上三種火山類型的示意圖，圖的右邊用紅線框出的是俯沖火山。
當大洋板塊俯沖的時候，會將沈積巖、玄武巖和海水壹起帶進地幔深處。隨著俯沖深度的增加，俯沖板片不斷發生變質、脫水。俯沖板片釋放出的氣體加速了上面擠壓板片地幔的熔融，形成巖漿上湧，最終沿著俯沖帶形成俯沖火山的火山弧。從形成的機制不難理解，俯沖火山的噴發常伴有高壓氣體。湯加的火山正是這樣的火山。（由於俯沖帶不斷地吞噬舊的板塊又通過火山噴發吐出新的巖石，有人說俯沖帶是地球的循環再生工廠(recycling factory)，這個說法不無道理。）
3. 不壹般的海底火山
1月15日大爆發的火山在兩個無人居住的小島洪加-哈派（Hunga-Ha'apai）和洪加-湯加（Hunga-Tonga）附近，位於湯加首都 努庫阿洛法 以北65公裏處。小島海拔約100米。巨大的火山就隱藏在在小島邊上的海浪之下，高約1800米，寬20公裏，火山口的中心是壹個直徑約5公裏的窪地。見圖3 。
圖中的虛線是火山口的大致的邊際線，中間顏色最深的是火山口中心，在水下約150-200米。洪加-哈派（Hunga-Ha'apai）和洪加-湯加（Hunga-Tonga）兩個小島實際上就在這個巨大火山口的邊上。
這座火山在過去幾十年中經常噴發，但噴發規模都不大。最近的兩次是在2009年和2014/15年，都發生在火山口的邊緣。2009年的噴發形成了壹個火山錐（圖中標記為2009 cone）。2014/15年的那次噴發生成的火山錐（圖中標記為2015 Cone）將原先的兩個洪加（Hunga）島嶼連接起來，形成了現在的長約5公裏的組合島嶼。
本次大爆發之前，在2021年12月20日和2022年1月13日曾有兩次中等規模的噴發，產生了高達17公裏的火山灰雲柱，並為2014/15年形成的聯合島嶼增添了新的土地。而2022年1月15日的火山噴發是壹次爆炸式的噴發，所以我們稱之為爆發以區別與壹般的噴發。
4. 大爆發有多強
這次湯加火山的爆發之所以引起全球關註有兩個原因。壹是這次爆發極其猛烈。二是這次爆發有些與眾不同之處，有些現象還需要科學家的進壹步解釋。
那麽，這次爆發的威力到底有多強？我們從以下幾方面來看壹下。
爆炸聲
爆炸產生的爆炸聲不僅在鄰近的島國如斐濟（Fiji）和薩摩亞（Samoa）可以聽到，還傳到了兩千公裏外的新西蘭。不可思議的是幾乎壹萬公裏開外的阿拉斯加安克雷奇（Anchorage, Alaska）地區和加拿大育空（Yukon，Canada）地區也聽到了壹連串的爆炸聲或轟隆聲，持續幾十分鐘。
沖擊波
爆炸產生的強大的沖擊波在太平洋傳播的情景被衛星捕捉到。新西蘭和澳大利亞的氣象站都記錄到了振輻不小的氣壓變化波動。甚至在瑞士和英國也都測到了氣壓的波動。沖擊波似乎繞地球傳播了數圈，因為它在日本和美國的猶他州被記錄了四次，而在美國的另些地方被記錄到至少兩次。這也是很罕見的。
火山雲柱
火山爆發產生的火山灰和水汽形成的蘑菇狀火山雲柱高達20公裏，直徑達260公裏（有說500公裏）。火山灰顆粒和有害氣體進入了大氣圈的平流層，直至離地面39公裏處。
海嘯
火山爆發在整個湯加以及鄰國斐濟和薩摩亞引起了海嘯。海嘯波直達幾千公裏外的新西蘭和澳大利亞。許多地方包括新西蘭、日本、美國的阿拉斯加和加利福尼亞、俄羅斯遠東、智利和秘魯都報告了不同程度的破壞性海嘯。
至於海嘯波的高度或強度目前尚無確切和統壹的說法。媒體報道中也有些不壹致。湯加首都努庫阿洛法的壹處潮汐記錄儀在記錄到1.5米的海浪後即被損壞。有些媒體據此說海嘯波高1.5米。這顯然有些低估。湯加政府目前確認的海嘯波浪最大高度是15米。這似乎可以印證海嘯對附近幾個島嶼帶來的毀滅性的災難。然而，與鄰近的幾個島國測到的數據又不太吻合。相信專家們對此會有進壹步的研究。
初步評估
這次火山爆發破壞了湯加與外界聯系的海底電纜，切斷了湯加與外界的聯系。這對這次火山活動的評估帶來壹定的困難。初步評估這次火山爆發的火山爆發指數（VEI）為5，也就是說估計有1立方公裏的火山物質被噴發出來。它釋放的能量最初估計為壹千萬噸TNT當量，後來又說是四百萬至壹千八百萬TNT當量。如果用廣島原子彈1.5萬噸TNT當量來比，是它的266-1200倍。只是，與原子彈不同的是這次火山爆發造成災難的主要是海嘯和火山灰，而不是沖擊波。
這是自1991年菲律賓皮納圖博火山噴發後全球近30年來最強的壹次火山噴發，也是這座火山千年壹遇的大爆發（上次是1100年）。
所幸的是這次爆發雖然極其猛烈，持續的時間只有10分鐘。而且據估計同樣強度的大爆發近期內不會再發生。另外，由於進入平流層的火山灰顆粒及二氧化硫的量比較少，估計還不足以引起全球氣候的明顯變化。
影像資料
爆發的當時正好有三顆衛星在附近，拍下了極其珍貴和震撼的爆發過程。
（ 點擊這裏見動態圖 ）
5 . 為什麽會這麽猛烈
這次大爆發的場面極其震撼，引發了眾多的討論。這次爆發的與眾不同之處就在於，巖漿不是噴出而是爆出，是壹種爆炸方式的噴發。專家認為，導致爆炸的原因有兩個：壹是俯沖火山的巖漿常伴隨著高壓氣體壹起噴出。二是火山噴發口的位置顯然不在火山口邊緣而是在火山口中間的某個位置，在水下。那裏最深有150-200米，水下壓力可達15-20個大氣壓左右.
可以想象，當巨量的高溫巖漿帶著高壓火山氣體從火山口爆出時，海水無法在巖漿外形成穩定的保護層來緩慢冷卻巖漿，於是巖漿和海水形成壹種連鎖反應：高溫巖漿帶著氣體直接與水大面積接觸引起猛烈的爆炸，爆炸將巖漿進壹步撕裂成更多的碎片，新的巖漿碎片將新鮮的高溫內表面暴露在水中，爆炸重復，形成連鎖反應。可以猜測爆發的位置在壹個恰到好處的深度，在那裏水下的壓力不足於完全阻斷水下的爆炸，卻足以使水下的爆炸積累能量最終達到武器級的極其猛烈的爆炸，沖出水面，噴射出大量火山顆粒的同時產生接近超音速的聲爆。這就是我們看到和聽到的巨大的火山蘑菇雲和巨大的沖擊波。
隨後，爆發引起了火山口頂部向內坍塌，引發了海嘯。同時，火山口的坍塌增加了海水的沖擊力，縮短了爆發持續的時間。我們看到爆發之後，洪加-湯加-洪加-哈派組合島嶼又被重新分割開來，這應該是火山口坍塌的證據。
6. 對全球氣候的影響
也許，人們更關註的是這次火山活動對全球氣候的影響。強烈的大規模的火山噴發會帶來全球平均氣溫的下降甚至引發所謂的“火山冬天”。這是因為火山噴發物中含有火山灰，水汽和二氧化硫。這些物質如果在大氣的對流層中會隨著降雨落回地面。可是，壹旦這些物質進入大氣的平流層就會形成以硫酸細珠為核心的氣溶膠，長期駐留在平流層。如果這種氣溶膠數量足夠多，它們會反射部分太陽光（回太空）並吸收部分的太陽輻射能。這樣，地球表面接受到的太陽能量減少了，氣溫就隨之降低。於是，有多少二氧化硫氣體進入平流層就可以用來評估對氣溫變化的影響。
我們可以對比壹下三十年前（1991年）的皮納圖博（Pinatubo）火山噴發。
皮納圖博 ***噴發出10立方公裏的火山物；這次湯加火山為1立方公裏 （是前者的10%）；
皮納圖博噴發後約有二千萬噸二氧化硫氣體進入平流層；而這次湯加火山只有四十萬噸（是前者的2%）；
皮納圖博噴發導致全球氣溫平均下降約0.4°C，持續約兩年；這次湯加噴發據專家估計不會對全球氣溫造成明顯的影響，但是可能會在短期內（半年左右）使南半球的氣溫下降0.1°C左右。
紫色日落
目前在平流層的氣溶膠數量雖然不足以影響全球氣溫變化但仍然會散射太陽光尤其是藍光。所以，專家預報今後幾個月內南半球將會出現絢麗多彩的日出日落景象，甚至是紫色日落（Purple Sunset）。
筆者從未見過紫色日落。出於好奇連日前往悉尼某海濱觀日落。下面幾張照片不知是否就是所謂的紫色日落。
7. 結語
據說，全球目前至少有五百多座活火山，每天都會有幾十座火山在噴發，只是多數的噴發並不被人註意。
火山和地震都是地球尚具生命活力的表現。據說，80%的地球表面都與火山噴發有關。地球在逐漸冷卻，火山和地震活動也在慢慢減少。壹旦哪天地球上的火山和地震活動都停止了，地球也就“死”了。這壹天終究會到來，但離今天還有幾百萬年甚至幾十億年。