南太平洋岛国汤加于1月14日、15日连续两天发生剧烈火山喷发。澳大利亚气象局1月15日称，观测到汤加首都努库阿洛法出现1.2米高的海啸波。有媒体称，此次海底火山喷发的威力堪比1000颗广岛原子弹。

当地时间2022年1月15日，南太平洋岛国汤加一座海底火山14日喷发后，15日再次喷发。（来源：环球网）

1月16日，由于互联网和通信网全部中断，汤加长时间处于“失联”状态，无法报告详细的伤亡数字。日本、美国、加拿大、新西兰、斐济、萨摩亚、瓦努阿图、澳大利亚和智利均发布海啸预警。

有专家称，火山口已经苏醒，喷发活跃期可持续数周甚至数年。如此大的火山喷发令国际社会震惊不已，有舆论甚至担心“汤加会因此沉没”。

今天的世界，世人已经逐渐了解了自然灾害发生的机制，而且找到了防范一部分自然灾害的方法。然而，面对大自然难以抵挡的力量，技术往往显得渺小。

自然灾害伴随人类文明成长

到目前为止，人类是地球上唯一的智慧生命，在文明演进的征途中，人类在不断面对自然灾害的挑战。因为地球，有着自己的节律。气象和地质活动终年无休；与人类同享这颗星球的其他物种，也在不断繁衍生息。与自然灾害相伴，正是人类生活在地球上所要承受的。

降水过少带来的干旱。

原始人类对自然灾害几乎无力抵御，森林火灾和洪水、泥石流都会带来毁灭性的后果。但在火灾之后，人类发现了火的秘密，开始用火御寒、自卫和烹熟食物，树立起文明的第一块里程碑。人类建立文明，拥有语言和文字，所有文明的史籍中都留下了对自然灾害的记载。

地质活动灾害留下历史印记

在所有的自然灾害中，中华民族对地震有着极为深刻的集体记忆。例如，1976年7月28日的唐山大地震和2008年5月12日的汶川大地震，这些强烈的地震毁灭了大量的城市和村庄，给灾区人民带来了惨重的伤亡，还使交通线和通信网络中断，为紧急救援带来困难。

地震其实是地球地壳板块的运动。全球大部分地震发生在大板块的交界处，一部分发生在板块内部的活动断裂上。根据全球构造板块学说，地壳可以被大体划分为六个板块，分别是太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极洲板块。基于这些板块的分布，地球上有三条主要的地震带，分别是环太平洋火山地震带、地中海—喜马拉雅地震带和海岭地震带，其中前面的两条都与我国有关。所以，我国在历史上常常发生地震，时至今日仍然会受到地震的威胁。

全球板块构造图（来源：维基百科）

环太平洋火山地震带是三条地震带中主要的一条，集中了全世界大约三分之二的地震活动，其中包括了很多活火山。因此，这条地震带也被称为“火山链”。1980年5月18日，美国西部华盛顿州的圣海伦火山发生了一次大爆发，释放出相当于1600颗广岛原子弹的巨大能量，导致57人遇难，200幢房屋、27座桥梁、24千米铁路和298千米高速公路被毁。火山爆发喷出了超过4.2立方千米的物质，其中相当一部分是被强大的能量炸碎的山体。

由无人机拍摄到的危地马拉圣玛利亚火山高分辨率照片。

每次大规模的火山活动，特别是火山爆发之后，巨量的火山灰都会给交通、能源、污水处理和水处理系统带来严重的问题。火山灰导致能见度下降，使高速公路和主干道封路，多个机场关闭。火山灰也会导致内燃机和其他一些机械设备磨损，并引起变压器短路。

1982年6月24日，英国航空公司的一架波音B747航班从英国飞往新西兰，与此同时，印度尼西亚爪哇岛上的加隆冈火山正在活动。飞机经过爪哇岛附近时，就飞进了这片火山灰云。火山灰被吸入飞机发动机，与高速旋转的涡轮风扇摩擦，令其内部的温度急剧升高，一部分火山灰还被吸附在发动机内部。同时，发动机内部的燃料被火山灰污染，发生输送不畅的故障。这两个因素综合影响，导致飞机的四台发动机全部停止工作。幸运的是，随着飞机失去动力降低高度，空气发挥了冷却作用，加之发动机因为没有启动，温度持续快速下降使火山灰脱落。这使飞机在坠机前的瞬间得以重启发动机，并在印度尼西亚雅加达迫降。

人类历史上极为著名的火山活动，或许是公元79年8月24日发生在意大利的维苏威火山爆发。火山灰将距离火山大约10千米的古罗马城市庞贝城完全埋没，城中所有人员也随之被掩盖于火山灰之下。直到1000多年后，从16世纪末到18世纪中期，零星的遗物因为当地工程建设才陆续出土，人们才逐渐意识到，当年神秘消失的庞贝古城，是因为火山爆发而被掩埋于地下。经过考古挖掘和保护修复工作，庞贝古城重见天日。古罗马时期的各种建筑和物品都被保存下来，使整座城市遗址成为展示古罗马时期生活方式的博物馆。

海啸的形成。

如果地震发生在海边或海中，地震还有可能引起海啸。地震波会搅动海水，当地震掀起的巨浪接近海岸的时候，因为水深急剧下降，携带巨大能量的海水，会如同急刹车一样迅速涌起，形成吞没海岸并造成严重损失的海啸。2004年12月26日，印度尼西亚苏门答腊岛以北的海底发生了9.3级强烈地震。这是人类拥有现代地震记录以来，强度第二大的地震，引起了波及印度洋周边各地的强烈海啸。因为此时正是圣诞节假期的旅游旺季，热带海滨有很多度假的游客。他们大多并不了解海啸发生的前兆，以及逃生的方法，因此这次海啸导致总共292206人死亡。

人力无法胜天，但可未雨绸缪

在史书中我们可以找到许许多多关于自然灾害的记载，不仅有地震，还有洪水、旱灾、蝗灾和严重的瘟疫。

人类的活动有可能增加一些地区发生自然灾害的概率，或者使自然灾害有可能造成更严重的损失。幸运的是，人类已经发现了一些自然灾害的成因，并且找到了相应的预防措施。

人类活动导致全球气候变暖。

但地球气象的运行机制相当复杂，天气有可能因为人类尚不了解的因素，发生难以预知的变化。还有一些自然灾害，如地震，以人类目前的科技水平，是很难预测的，因为人类对地球深处的结构还没有足够的了解。

对地震的预测还任重道远。

因此，想要减少自然灾害的损失，最好的办法莫过于在可能发生某一类或者某几类灾难的地区，进行有针对性的防范。

不过，有一些自然灾害，是人类凭借现有技术难以抵御的，它们往往和天文活动有关。比如，一次突然发生的强烈太阳活动，有可能给全球供电网络和计算机芯片带来巨大的破坏。为这样一个概率极低的事件，就对全球的输电网络和计算机系统进行强化，无疑成本高昂；但只要这样的事件发生，便有可能对高度依赖电能和信息技术的当代社会造成强烈的冲击。

尽管人类已经创造了辉煌的文明，但人终究不能胜天。对大自然运行规律的藐视，试图“征服自然”的狂妄，都必然会招致惩罚。相反，如果我们能够对大自然常怀敬畏之心，对可能发生的灾难有所准备，就会有更多的生命得到拯救。

（作者：刘嘉麒，中国科学院院士，地质学家。本文节选自《遇见科学——院士专家讲科学》（全2册），部分内容来自环球网微信公众号。）