长白山火山喷发的统计特征：集中发生在冷暖期高峰时期

                            吉林大学:杨学祥，杨冬红

关键提示：  中国长白山的火山频发统计规律是发生在暖期高峰时期和冷期高峰时期。寒冷造成的冰盖增长和海平面下降，将产生洋壳上升和载冰陆壳下降，形成规模不等的地壳均衡运动，是地震火山发生的主要力源。

     同理，温暖期造成的冰盖融化和海平面上升，将产生加载的海洋地壳下沉，卸载的原冰盖陆壳上升，形成洋壳下降和陆壳上升的大规模均衡运动，特别是对于海洋中的岛国。2022年1月14-15日汤加火山喷发敲响了警钟。

长白山火山喷发的统计规律

据刘若新等（1997、1998）研究结果表明，至目前为止。天池火山至少有5次以上的喷发，其喷发序列为：距今约5000年（大规模爆炸式喷发）；距今约4000年（中小规模喷发）；距今约936-1000年的千年大喷发（大规模爆炸式喷发）；距今300年左右两次中等规模的喷发（即公元1668年、1702年）；最近一次小规模喷发是1903年。其中发生在大约1000年前大喷发，就规模和猛烈程度属于全球近2000年来最大喷发之一。

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据金东淳和崔钟燮研究，长白山天池火山是世界著名的火山之一，是我国规模最大、最具有潜在喷发危险的一座近代活动火山。除了距今大约1000 a前此火山曾发生过特大规模喷发外，还多次发生规模不等的火山喷发。本文通过收集和查阅几千万字的文史古籍资料，进行整理、筛选、考证和分析,认为长白山天池火山于1018年、1124年、1200年、1265年、1373年、1401年、1573年、1668年、1702年和1903年多次喷发过。

6000年来全球海平面和中国气温变化

Wu和Peltier（1983）估计北半球劳仑泰德冰盖和斯堪的纳维亚的冰盖于18000年前开始融化，快速融化始于1350年前到7000年前，7000-5000年前间的冰融量减少。Jaritz和Ruder（1977）绘出莫桑比克全新世海面变化曲线，10000-8000年前期间海面以每百年2.65米的速率快速上升，8000-6000年前期间海面上升速率明显减慢，将为每百年0.47米。6000年前海面达到最高点，高出现代海面2.5米。此后海面缓慢下降至现代海面位置。

图1 鹿回头地区全新世海平面变化曲线

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许靖华根据历史上的全球气候变化周期中人类社会发展的历程，证明全球小气候最适期（公元前2900—2200年，1800—1250年，700—60年，公元600—1280年，1820年—）人类社会繁荣发展而全球小冰期（公元前3400—2900年，2200—1800年 ，1275—700年，60—公元600年，1280—1820年）导致农业减产，饥荒和民族大迁移。

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       学者叶山认为，明清小冰期的气候变化幅度具体是怎样的，目前根据不同的研究方式和数值模拟方式，并无定论。首先我们可以看看王会昌（1992）《中国文化地理》中的气温vs朝代的图表：

  图2  近5000年中国气候变化

      图1 是中国历史地理界非常经典的图，最初来源是竺可桢的研究，其中的冷IV期就是明清小冰期。我们可以看到，这次低温期如果从广义上来看，其实从宋末就开始了。如果再推广一点，说它从唐末五代开始的也不为过。唐朝后期，中国历史上的暖III期步入尾声，气温开始下滑、降水量也在下滑，到了宋朝，中国进入了冷III期，最著名的记载就是公元1111年太湖完全结冰。宋朝长期面临北部边界的压力（来自辽、西夏、金等），其实和北方气候转冷、游牧民族必须南下定居、甚至建立汉化的中原王朝不无关系。南宋后期到元朝，有一段气温回升的暖IV期，但这个温暖期是否存在其实是有争议的，就算存在，也只是相对温暖，和商朝、秦汉、隋唐这前三个温暖期比，它的温度并不高。在元朝，气候再度转冷，进入了冷IV期。不过，这一寒冷期的开始时间发生在欧洲人的殖民以前，它开始的时候，欧洲还是中世纪，因此它肯定是和殖民活动无关的。如果把条件稍微控制得严格一点，我们也可以说明清小冰期的高潮部分是明朝后期开始的。上面的图中，我们可以发现气温曲线在1600年前后（万历年间）有个明显的下行。这一次的气候变化也在一定程度上导致了明朝的灭亡，也确实是和欧洲人在美洲的殖民活动，在时间上是吻合的。

      根据这张图，明清小冰期的降温幅度在1-2摄氏度之间。如果按照比较基准线（现在的温度），明清小冰期的最大降温幅度在2度左右，如果只看1600年前后的那次降温，降温幅度在1摄氏度左右。另外，明末这次降温的速度非常的快，短短四五十年，气温就下降了1摄氏度。

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图3  中国历史气候（近8000年来一部分）

早在20世纪70年代，竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究，发现我国近5000年来，就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现。

早在20世纪70年代，竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究，发现我国近5000年来，就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现，平均周期为1250年。

第一温暖期：公元前3000年-公元前1000年前左右，这个时期我国大部分时间的年平均气温比现在高2℃。

第一寒冷期：从公元前1000年左右到公元前850年（周代初期），有一个短暂的寒冷期，年平均气温在0℃以下。

第二温暖期：从公元前770年到公元初年，又进入一个新的温暖时期。

第二寒冷期：从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，又进入二个寒冷时期，在当时的南京，冬天温度比现在要低，结冰是很常见的。

第三温暖期：从公元600到1000年，即隋唐五代时期，是第三个温暖期，当时在中国的首都长安，广泛种植着喜热喜雨的竹子。

第三寒冷期：从公元1000到1200年，即宋朝是第三个寒冷期，温度比现在要低1℃左右。

第四温暖期：从公元1200到1300年，即宋末元初，是第四个温暖期，但这次不如隋唐时那样温暖，表现在大象生存的北方限，逐渐由淮河流域移到长江流域以南，退到广东、云南等地。

第四寒冷期：公元1300年以后，即明清时代，是第四个寒冷期，温度比现代低1-2℃。

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图4  2000年来全球气候变化

长白山火山喷发峰值与气候冷暖的对应关系

表1表明，中国长白山的火山频发统计规律是发生在暖期高峰时期和冷期高峰时期。寒冷造成的冰盖增长和海平面下降，将产生洋壳上升和载冰陆壳下降，形成规模不等的地壳均衡运动，是地震火山发生的主要力源。

同理，温暖期造成的冰盖融化和海平面上升，将产生加载的海洋地壳下沉，卸载的原冰盖陆壳上升，形成洋壳下降和陆壳上升的大规模均衡运动，特别是对于海洋中的岛国。2022年1月14-15日汤加火山喷发敲响了警钟。

这一规律与日本富士山火山喷发规律相同。

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表1  太阳活动、强潮汐、低温期和长白山火山喷发的对应关系

参考文献

[1]    金东淳,崔钟燮.长白山天池火山喷发历史文献记载的考究[J].地质论评,1999,45(7):304-307.

[2]    崔钟燮 刘嘉麒.长白山天池火山公元1014-1019年大喷发的历史记录[J].地质论评,2006,52(5):624-627,i0005.

[3]    崔钟燮,刘嘉麒,韩成龙.长白山火山公元1199～1201年喷发的历史记录[J].地质论评,2008,54(4):557-560.

[4]    崔钟燮 李霓等中.长白山天池火山公元1199—1200年大喷发历史记载的发现及其意义[J].岩石学报,2000,16(2):191-193.

[5]    魏海泉,刘若新.从神话、传说与文字记录中探索中国活火山喷发的信息[J].岩石矿物学杂志,2001,20(3):337-343.

[6]    李霓,樊祺诚,孙谦,盘晓东.熔体包裹体对长白山天池火山千年大喷发的指示意义[J].岩石学报,2008,24(11):2604-2614.

[7]    王璞珺,许伟东,陈海潮,衣键,王寒非,唐华风,王文华,武成智.长白山天池火山千年大喷发期后火山泥石流沉积特征及其源-汇响应关系[J].岩石学报,2020,36(9):2893-2910.

[8]    张德二,梁有叶.历史极端寒冬事件研究——1892/93年中国的寒冬[J].第四纪研究,2014,34(6).