火山知識與安全提示

火山爆發是地球上最令人震撼、最猛烈且最具戲劇性的自然變遷力量之一。火山爆發的影像可能包含鮮明的黃色與紅色熔岩自裂縫中翻湧而出、橘色火光，以及白色煙霧。

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除了火山噴發時可見的危險之外，還有一種看不見但同樣危險的威脅：有毒氣體 二氧化硫、二氧化碳、硫化氫、鹽酸以及一氧化碳。當地球內部的壓力已無法再封存這些氣體時，它們便會從岩漿中釋放出來，類似打開一瓶香檳或一罐汽水。

做好準備包括了解火山與噴發類型、可能釋放哪些氣體及其他噴出物，以及煙霧、火山灰與氣體能傳播多遠。

火山類型

地質學家通常將火山分為四大主要類型——火山渣錐、複合火山、盾狀火山與熔岩圓頂。

1. 火山渣錐或熔渣錐是最常見的火山類型。其特徵為筆直且陡峭的坡面，頂部有巨大的火山口，高度很少超過 300 公尺（1,000 英尺）。
2. 複合火山，有時也稱為層狀火山，通常高於 3,000 公尺（10,000 英尺）。靠近底部時坡度較緩，往頂部則變得陡峭，且頂端有較小的火山口。這類火山是外觀最壯麗的類型——也是最致命的。
3. 盾狀火山體積巨大且寬廣，寬度通常約為其高度的 20 倍。世界上最高的火山就是盾狀火山，可高達 9,500 公尺（31,000 英尺）以上。
4. 火山圓頂或熔岩圓頂由相對較小、呈球狀的熔岩團塊形成，因其黏滯性過高，無法流動到很遠的距離。¹

火山噴發的類型

火山噴發的類型取決於岩漿中的結晶與氣體含量，以及岩漿的溫度：

• 結晶會影響岩漿的黏度（液體的濃稠程度）。結晶含量增加，岩漿會相應變得更濃稠，黏度也更高。
• 氣體若被困在黏度較高的岩漿中，會更難逸出。這會使爆炸更有可能發生。
• 溫度： 較高溫的岩漿會讓氣體更容易逸出，而較低溫的岩漿黏滯性更高，因而增加爆炸發生的可能性。

火山噴發可分為數種類型。有些是以特定火山命名，另一些則是依噴發碎屑的形態或發生地點來命名。

1. 史特隆博利式噴發的特徵是，充滿岩漿的山頂火山通道口會噴出一陣陣流動性熔岩。這類爆炸通常每隔幾分鐘發生一次，間隔可能規則也可能不規則。
2. 武爾卡諾式噴發是短暫、猛烈且規模相對較小的高黏滯性岩漿爆炸。武爾卡諾式噴發會產生強烈爆炸，噴出物速度可超過每秒 350 公尺（800 mph），並上升到空中數公里高。
3. 熔岩穹丘式噴發形成於非常黏稠、充滿碎塊的熔岩在未爆炸的情況下，從噴口被擠出時。
4. 蘇特塞式噴發是指岩漿或熔岩與水發生爆炸性交互作用，通常來自海底火山。
5. 夏威夷式：流動性高的熔岩會從山頂的噴口或一列噴口（裂隙）以噴泉狀射入空中。這種噴流可持續數小時甚至數天，稱為「火泉」(fire fountaining)。由於岩漿黏度低，熔岩可在冷卻硬化前流動數英里。
6. 普林尼式是所有類型中規模最大、最猛烈的。其破壞力極強，甚至可能徹底摧毀整座山峰頂部，如 1980 年聖海倫火山所發生的情況。

什麼是火山灰？

火山灰一詞通常用來泛指所有「火山噴出物」或「火山碎屑物」，也就是由火山噴出、各種粒徑的火成岩物質顆粒。火山噴出物／火山碎屑物依粒徑分類如下：

• 岩塊或火山彈：大於 64 毫米（2.5 英吋）
• 火山礫：小於 64 mm
• 火山灰：小於 2 mm（0.079 in.）
• 細火山灰或火山塵：小於 0.063 mm（0.0025 in.）

所有爆炸性噴發都會產生火山噴出物。火山灰與細火山灰之後會隨盛行風吹散，可能降落在數百甚至數千公里外。懸浮於大氣中的火山灰對航空構成危害。

火山噴出物也可能在地面造成相當大的影響。相對較薄的降灰層（小於 10 mm）可能對脆弱族群帶來不良健康影響，並可能在廣大區域內干擾關鍵基礎設施服務、航空、農業及其他社會經濟活動。

較厚的降灰層（大於 100 mm）可能損害農作物、植被與基礎設施，造成建築物結構受損，並帶來大量清理需求。然而，這類情況通常侷限於距離噴口數十公里內，且多發生於大型噴發時，因此相對罕見。

短期影響通常包括眼睛與上呼吸道刺激，以及使既有氣喘惡化。受影響社區也可能經歷其他直接與間接的社會衝擊，包括生計中斷及其所引發的焦慮。²

什麼是 vog？

「vog」這個詞是泛稱，其實際的氣體與粒子比例取決於它在大氣中有多少時間進行反應。Vog 是由 SO₂ 氣體與 PM2.5 組成的朦朧混合物，主要由硫酸液滴和其他硫酸鹽（SO₄）化合物構成。

當 SO₂ 與其他火山氣體在大氣中結合，並在數分鐘到數天內與氧氣、水氣、粉塵及陽光發生化學作用時，就會形成氣膠。

Vog 的確切組成取決於火山羽流在大氣中有多少時間進行反應。在距離噴發口較遠的地方，氣膠是 vog 的主要成分。距離火山較近時，vog 同時含有氣膠與尚未反應的 SO₂ 氣體。

在接近氣體排放源的地方，vog 可能含有大量尚未反應的 SO₂ 氣體。SO₂ 氣體在大氣中有越長時間進行反應，SO₂ 氣體轉化為粒子的過程就越完整。這些細懸浮微粒會散射陽光，造成順風處可觀察到的朦朧霧霾。因此，距離火山越遠，vog 的組成就越以 PM2.5 為主。

有既有疾病的人是最主要有風險因暴露於 vog 而出現健康影響的族群，但健康的人也可能出現症狀。

農作物及其他植物也可能因暴露於這些污染物而受損。位於污染物（SO₂ 和酸雨）路徑上的農民與園藝工作者回報，風吹送 SO₂ 氣體與酸性粒子曾對植物造成嚴重損害。

什麼是 laze？

當熔融熔岩流入海洋時，會與海水劇烈反應，產生另一種氣體羽流，導致海洋入流點下風處出現朦朧且有害的環境狀況。這種羽流稱為「laze」羽流（由 'lava' 和 'haze' 兩字混合而成），是高溫熔岩將海水煮至乾涸時，經由一連串化學反應形成的。

Laze 通常是由鹽酸氣體（HCl）、水蒸氣和微小火山玻璃顆粒組成的刺激性混合物。這種高溫、具腐蝕性的氣體混合物曾造成死亡，因此必須嚴肅看待 laze。風可能將 laze 帶往遠處，甚至其薄霧狀邊緣也可能引起皮膚和眼睛刺激以及呼吸困難。Laze 也可能形成具有腐蝕性的酸雨。³

火山氣體由哪些成分組成？

岩漿中含有溶解氣體，而這些氣體提供了造成多數火山噴發的驅動力。含量最多的火山氣體是水蒸氣，這本身無害。不過，火山也可能釋放出大量二氧化碳、二氧化硫、硫化氫和鹵化氫。

火山二氧化碳

當這種無色、無味的氣體由火山釋放時，通常會很快被稀釋到低濃度，因此不致危及生命。然而，由於低溫的二氧化碳氣體比空氣重，因此會流入低窪地區，在某些非常穩定的大氣條件下，濃度可能升高許多。這可能對人類和動物構成嚴重風險。

吸入含有超過 3% CO₂ 的空氣，可能很快導致頭痛、頭暈、心跳加快與呼吸困難。當濃度超過約 15% 時，CO₂ 會迅速造成失去意識與死亡。

火山排放的二氧化碳通常會很快被稀釋，因此一般不會對人們構成直接威脅。然而，二氧化碳比空氣重，因此可能積聚在低窪地區。如果有人在火山噴發後進入氣體沉積的低地，吸入這種高濃度空氣就可能致命。³

火山二氧化硫 (SO₂)

二氧化硫 (SO₂) 會刺激眼睛、皮膚與呼吸系統。患有心血管疾病或呼吸道疾病（例如氣喘）的人尤其脆弱。老年人、嬰兒與孕婦也特別敏感。官員表示，目前沒有人清楚暴露於火山二氧化硫的長期健康影響。

二氧化硫是一種無色、帶有刺鼻氣味的氣體，會刺激皮膚，以及眼睛、鼻子與喉嚨的組織和黏膜。SO₂ 排放可能在火山下風處造成酸雨與空氣污染；高濃度二氧化硫會形成火山煙霧，對下風處居民造成持續性的健康問題。

在大規模噴發期間，SO₂ 可被注入高於 10 公里的平流層。在那裡，SO₂ 會轉化為硫酸鹽氣膠，反射陽光，因此對地球氣候具有冷卻效應。它們也會促進臭氧耗損，因為許多破壞臭氧的反應都發生在這類氣膠的表面。⁴

火山硫化氫

硫化氫是一種無色、可燃的氣體，具有強烈且難聞的氣味，有時也被稱為下水道氣體。在高濃度下毒性極強。

有趣的是，人類的鼻子對 H2S 的敏感度比我們現今擁有的任何氣體監測儀器都高：空氣混合物中只要含有低至 0.000001% 的 H2S，就會出現臭雞蛋味。然而，當混合比高於約 0.01% 時，H2S 會變得無味且毒性很強，造成上呼吸道刺激，長時間暴露時還可能引發肺水腫。

暴露於超過 500 ppm 且持續五分鐘以上，可能導致人員倒下。若暴露於此濃度長達一小時，可能會死亡。

火山鹵化氫 (HF, HCl, HBr)

當岩漿上升接近地表時，火山可能會以鹵化氫的形式釋放鹵素氟 (HF)、氯 (HCl) 與溴 (HBr)。這些氣體具有酸性、高溶解度，並可能造成酸雨。火山灰顆粒也常被鹵化氫覆蓋。這些被覆蓋的火山灰顆粒一旦沉降，便可能污染飲用水供應、農作物與放牧地。⁵

高風險族群與火山排放

大多數健康的成年人在暴露後都能恢復。然而，某些族群面臨嚴重健康後果的風險較高，包括：

• 幼童。 肺部仍在發育中的兒童被認為較為脆弱，不論是否已有既存疾病皆然。
• 孕婦。 吸入火山煙霧（vog）會使孕婦及其未出生的胎兒承受比一般族群更高的風險。
• 年長者。 由於既有肺部與心臟疾病的比例較高，這類族群被視為高風險。
• 任何患有呼吸系統疾病的人。 患有肺氣腫、慢性支氣管炎、COPD、氣喘或其他呼吸系統疾病的人都屬於高風險族群。
• 患有心血管疾病者。 循環系統疾病包括高血壓、血管疾病、心臟衰竭及腦血管疾病。這些疾病會使患者更容易發生心臟病發作、暫時性胸痛、心臟衰竭、中風，以及因心律不整導致的猝死。

火山排放物防護準備建議

• 盡可能待在室內。這在能有效阻隔室外空氣進入的建築物中最有幫助。
• 在戶外佩戴口罩。僅使用 N95 或 N100 等級的防護口罩，以協助防護煙霧微粒。
• 查看空氣品質監測網站，例如 AirVisual 空氣品質指數。
• 隨手備妥藥物。 如果您有氣喘或其他呼吸系統疾病，請將藥物放在隨時可取用之處，並依照醫囑使用。如果您目前沒有藥物，但覺得自己可能需要，請致電您的醫師。
• 佩戴空氣污染口罩，例如通過 KN95 認證的 IQAir Mask，以保護自己免於吸入火山煙霧（vog）中的懸浮微粒污染物。
• 在家中打造潔淨空氣避難空間。 微粒與氣體可能會迅速在家中累積。請保持窗戶緊閉，並封住任何通往室外的開口，包括通風口。使用空調時，務必將其設為內循環，並關閉新風進氣口。在為空間通風時，請使用適用於火山煙霧（vog）的高效能空氣清淨機過濾空氣，例如 GC MultiGas。
• 避免進行會進一步污染室內空氣的活動。 避免點蠟燭、使用壁爐，甚至避免吸塵（除非您使用的是高效能 HEPA 吸塵器）。否則，這些都可能成為額外的室內空氣污染物來源

火山爆發等自然事件無法被控制。然而，只要具備相關知識並提前做好準備，您就能盡可能保護自己與家人。