意外現身的”趕魚郎“
康熙十二年(1673年),山東龍口漁民遇到一件怪事:一種從未見過的龐大巨獸頻繁出現在近海漁場,在巨獸所到之處,還出現了許多原本不曾在此分布的魚類——青魚。漁民驚恐萬分,認定巨獸應當是龍王手下的神官“趕魚郎”,為了感激它所帶來的青魚漁汛,也為了祈求“趕魚郎”不要撞沉自己的小船,在此后的許多年里,當地漁民出海時,總不忘帶上酒肉貢品以表敬意。如此虔誠的崇拜使得巨獸成為了當地人民心中的神靈,也讓這則奇遇被鄭重的收錄進當地縣志中。
現代的讀者已經可以猜到,龍口漁民看到的巨獸大概率是一頭鯨。事實上,在同時期山東日照縣的縣志里,不僅同樣收錄了關于這種鯨的故事,甚至還有更詳盡的細節可供追索——當它躍出水面時,能隱約看到腹部的黃斑。這不由得讓人聯想到文學名著《白鯨記》中對某種鯨的描述——由于腹部的褶皺處容易附著硅藻,有一種鯨的腹部可能會出現黃芥色的斑塊,故而又被西方捕鯨人稱為“硫磺底”,而它正是目前世界上最大的動物,藍鯨。
然而吊詭的是,在被商業捕鯨捕殺殆盡之前,中國的藍鯨群其實也只有在日本西部和東海南部之間遷徙的一個族群,它們幾乎不可能頻繁出現在山東日照和龍口。而伴隨藍鯨出現的青魚更匪夷所思,它的真身是原本分布在遼東半島和朝鮮半島周邊的太平洋鯡,這種嗜好冷水環境的海魚原本很少到山東半島游弋,但在康熙時期的山東半島沿海地區,卻又普遍出現了太平洋鯡爆發式增加、連年豐產的記錄。
籠罩北半球的無夏之年
發生在山東半島的異象,還僅是17世紀異常天象的一角,實際上,從這個世紀的第一個年頭開始,全球范圍內就已經感受到大自然異乎尋常的“冷酷”:1601年夏季,本應梅雨連綿的中國江浙突遭大雪,七月,華北地區的河北山西受到了更嚴峻的霜降,田地里的農作物幾乎被霜凍撲殺殆盡,導致了嚴重的欠收和饑荒,甚至出現了易子而食的人間慘象。而在南歐水城威尼斯,1602年的封凍徹底打亂了當地人的生活節奏,在當時的記錄中人們寫到,這恐怕是威尼斯人有史以來第一次必須依靠腳步丈量家鄉;在英格蘭,由于整個夏天都非常寒冷,人們不得不添置冬衣過夏,這讓毛紡商人賺了個盆滿缽滿。而發生在俄羅斯的故事就沒有這么輕松了,1601年,沙俄的農業區也遭受了嚴重的霜降沖擊,由此引發了持續3年的災害,沙俄總人口因此損失了三成,慘烈的天災甚至撩撥了強鄰的野心,波蘭立陶宛聯邦趁火打劫意圖將俄羅斯吞并,也正是因為這次糾紛,為俄波兩國此后長達幾百年的沖突埋下了伏筆。
對于這場綿延半個多世紀、波及近乎全世界的氣候波動,世界各地的人們留下了不同的記載,在中國,我們將其稱為“明清小冰期”,在北美殖民地,它被叫做“無夏之年”,然而共同的是,在那個以農業經濟為主導的時代,如此長時間的氣候波動顯著影響了社會生活,而人們對此卻束手無策,為了祈求風調雨順,東方的欽天監官員們只得焦灼的觀察天象,而西方的教堂里,祈禱聲同樣夜夜不休。
萬里之遙的火山噴發
歷史似乎給我們開了一個玩笑,這些并無實際用處的迷信行為被忠實的記錄在冊,無意間為我們尋找答案留下了線索。1600年,在遙遠的南美國家秘魯,當地祭司們正在面臨著更大的挑戰:在這年2月,南部的埃納普蒂納火山突然開始活動,火山發出的隆隆巨響和頻繁地震很快引起關注,當地的祭祀紛紛前往火山舉行儀式,希望自己帶來的祭品可以平息山神的怒火。然而在1600年2月19日傍晚,火山還是不可避免的爆發了,根據當地的西班牙殖民者描述,火山的爆炸聲之大響徹云霄,甚至連幾百公里外也清晰可聞。萬千火山碎屑夾雜著巨大的巖石碎片,像是一顆顆致命的炮彈,毫不留情的橫掃過十數個村莊,幾乎將所有建筑摧毀殆盡,化作了一片焦土。熔巖奔騰飛濺,翻滾著奔向遠離火山120公里的太平洋,在長達1個月的噴發完全結束后,整個區域已經變成了一片廢墟,幸運的是,由于埃納普蒂納火山周圍本就人煙稀少,如此規模的噴發只造成了1500人的傷亡。
圖片來源:圖蟲創意
但誰都沒有想到,這座火山的殺傷力可遠不及此。
和衡量地震破壞力的“震級”一樣,火山的破壞力也有自己的評估體系——火山爆發指數(Volcanic Explosivity Index,簡稱VEI)。這個指數根據火山某次噴發所噴出的碎屑物總體積大小來衡量火山活動的強度。其中0級特指那些沒有爆炸性噴發過程的小火山活動,而每增加1級則意味著火山噴發強度增加10倍。
按照今天的估算,秘魯埃納普蒂納火山的噴發等級達到6級,而這種級別的火山噴發在人類文明史上并不多見,幾年前印尼錫納朋火山噴發引起巨大恐慌,我國也調集專機將滯留在印尼的中國游客接回國,然而按照VEI標準,這只是一次2級噴發;歷史上埋葬龐貝古城的維蘇埃火山噴發事件僅達到VEI5級,與之對比,我們或許能對秘魯的這次噴發產生更直觀的認識。
據估算,埃納普蒂納火山至少噴發出了5-10立方千米的熔巖和碎屑。在噴發高峰期,高聳的煙柱甚至達到了37公里,這顯然遠遠超過了10公里左右的平流層高度。而由于缺少上下對流,火山灰進入平流層后很容易擴散到很遠的距離,而對于埃納普蒂納火山這樣猛烈噴發的個例來說,它產生的火山灰幾乎可以遍及全球——在南北兩極的科學考察中,我們已經找到了明顯來自這座火山的火山玻璃碎屑。
這些碎屑所帶來的影響在噴發之后的幾年內體現最為顯著。當火山灰飄蕩在濕冷的大氣中時,它為空氣中的水分提供了凝結核,于是,巨大的積雨云開始出現在世界各地。而作為地表的主要熱量來源,陽光被稠密的云層遮擋和反射,一場影響全球的大降溫驟然啟動。
火山噴發速度迅猛,但其影響的消退卻是一個極為緩慢的過程。一些更為微小的碎屑甚至幾十年都難以落下。更不用說隨著火山灰一同被噴入大氣的大量含硫氣體,通過復雜的化學反應,在空氣中形成了細小的硫酸液滴。這些塵埃和液滴就像給原本通透的地球大氣蒙上了一層面紗。在絕大多數碎屑已被雨水沖刷之后的幾十年里,大氣的透光性依然受到影響,以至于在17世紀中期的冰島,陽光依舊黯淡到難以照出影子。
這種長期的大氣低透光性帶來的溫度變化,甚至還導致了洋流的偏移。原本發端于菲律賓東北部、經我國東海最終轉向日本東海岸的黑潮,就在此后的幾十年間逐漸南移。而受其影響,黃渤海的水溫下降,原本生活在渤海北部的太平洋鯡魚也將活動范圍擴散到山東半島沿岸,并吸引了藍鯨的到訪。
蝴蝶效應,這是一個科學迷們并不陌生的詞匯,但發生在17世紀的故事,依舊超出了我們的想象,一場遠在南美的火山噴發,居然可以影響亞洲的氣候,甚至幾乎險些改寫一個歐洲大國的國運。這或許在提醒我們,被我們視作家園的這顆藍色星球,其構造和運行機制比任何機器都要精妙復雜,而它所蘊含的奧秘,又值得我們不斷求索。
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作者:流浪 科普作者
審核:張玉修 中國科學院地球與行星科學學院 地質學 副教授
來源: 星空計劃
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