怀纳普第纳火山喷发对中国气候的影响

图4-1　怀纳普第纳火山（Pyle，1998年）

怀纳普第纳火山位于南美洲秘鲁南部，地理坐标：16°36′S，70°51′W（见图4-1）。1600年的怀纳普第纳火山喷发（VEI 6，Volcanic Explosive Index，Simkin & Siebert，1994年）是历史时期南美洲最大规模的火山喷发，也是过去1000年全球最大规模的火山喷发之一（De Silva & Zielinski，1998年；Thouret等，1999年；Adams等，2001年；Thouret等，2002年；Degg & Chester，2005年）。

根据当地历史文献记载，怀纳普第纳火山喷发开始于1600年2月19日，结束于1600年3月5日或6日（见表4-1；De Silva & Zielinski，1998年；Thouret等，1999年）。喷发以开始于1600年2月15日的持续4天的强烈地震为前奏，2月19日，喷发正式开始，表现为一个持续2天（2月19～20日）的普林尼（Plinian）阶段，此后喷发时强时弱（Thouret等，1999年）。喷发可能结束于1600年3月5日（De Silva & Zielinski，1998年）或3月6日（Thouret等，1999年）。但是，喷发结束日期似乎并不十分确定，至少在1600年4月2日，空气中仍然弥漫着火山灰，甚至有历史文献记载，1601年3月26日空气渐渐清朗，日光勉强恢复正常（Thouret等，2002年）。

表4-1　秘鲁阿瑞奎帕（Arequipa）及其附近地区历史文献记录的1600年怀纳普第纳喷发过程（修改自De Silva等，2000年）

续表(www.xing528.com)

怀纳普第纳喷发给秘鲁南部地区造成了空前严重的灾难（Degg & Chester，2005年）。虽然当时秘鲁南部地区地广人稀，但直接遇难者达到约1 500人，这一数字还不包括里约坦博（Río Tambo）河谷的火山泥流和阿瑞奎帕地震的遇难者（Thouret等，2002年）。秘鲁南部地区的社会经济在整个17世纪都没能恢复元气（Navarro Oriedo等，2000年；De Silva等，2000年），当地经济的完全恢复经历了150年（De Silva & Zielinski，1998年）。

怀纳普第纳喷出熔岩4.6～4.95立方千米DRE（致密岩石当量，即Dense Rock Equivalent）或约6～8.8立方千米DRE或约9.6立方千米DRE或约10立方千米DRE（Thouret等，2002年；Thouret等，1999年；De Silva & Zielinski，1998年；Adams等，2001年）。不过，奇怪的是，喷出如此大量的熔岩后，怀纳普第纳火山却没有形成一个体积相当的破火山口（Lavallée等，2006年）。

根据怀纳普第纳喷发普林尼阶段火山灰分布范围推断，怀纳普第纳喷发柱在普林尼阶段的高度为27～35千米（最大高度为33～37千米）（Sparks，1986年；Carey & Sparks，1986年；Thouret等，1999年，2002年），或34～46千米（Adams等，2001年）。

德·席尔瓦和泽林斯基（1998年）依据格陵兰和南极冰芯估算得到怀纳普第纳喷发造成的全球平流层硫酸（H2 SO4）负荷分别为67±16 Mt和100 Mt，折合成硫（Sulpher）负荷分别为21.8±5.2 Mt和32.7 Mt。科斯塔（Costa）和斯凯利特（Scaillet）（2003年）用岩石学分析得到怀纳普第纳喷发喷出硫（S）的总量为26～55 Mt。他们认为高于德·席尔瓦（De Silva）和泽林斯基（Zielinski）（1998年）冰芯估算结果的原因可能是喷出的硫没有全部进入平流层。