温根山是澳大利亚新南威尔士州温根附近的一座小山,位于悉尼以北约 224 公里(139 英里)处,就在新英格兰高速公路旁。温根山的别称叫做“燃烧山”。为什么它会有这样的一个名字呢?
因为在这座山地下约为 30 m,一场大火已经燃烧了6000年,现在正以每年1米左右的速度向南移动。这是地球上已知最古老也是持续时间最久的火灾。
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你并不会看到火焰,但随处都能感受到燃烧的痕迹,所以没人能准确说出火焰山下的大火已经达到了怎样的规模,你只能推测。尽管无法直接看到煤层火的位置,但你依然能找到大火发展的轨迹,比如那些刚刚烧过的地方会覆盖一层白白的灰烬,并且没有植物生长,黄色的硫酸盐和红色的铁氧化物染成了橘红色;空气中飘荡着烟雾和硫磺的气味;摸一摸,地面也是热的。
之所以会引发大火,是因为在温根山下面存在着地下煤层,这是地下煤层引发的煤层火,这是属于一种阴燃火,阴燃火这个词大家可能会感到陌生,但是阴燃现象其实很常见。阴燃说的是一种缓慢的、低温、无焰形态的燃烧。生活中许多东西会发生阴燃,最常见的就是香、香烟、锯末、蚊香等。
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地底下,封存的煤,没有空气,也没人去点,煤怎么就自个儿燃起来了呢?而且有的一烧就几百上千年。
对于这个问题,科学家研究了很长时间,从17世纪就开始进行研究,经过初步的研究,煤层自燃首先是由煤层在自然条件下氧化开始的。梅菲尔特于 1910年 ,卡拉伐也夫于1933年研究了氧化煤的成分和性质的变化。煤层自燃的难易与煤的变质程度有关 ,煤的变质 程度愈高 , 煤的密度愈大 , 煤的燃点也将愈高 , 故不易自燃; 而变质程度低的煤却有着相反的特征 , 故易于自燃 ,这一点已达成共识。
但是至今,谁也不敢说,百分之百就找到了真正原因。只是存在一些假说,其中最获得认同的是“煤氧复合”假说。
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煤氧复合过程是一个非常复杂的物理化学变化过程,简单说就是,煤之所以自燃,这是因为煤跟空气中的氧气发生物理、化学作用,产生热量而导致的。
煤层燃烧会放出气体 ,研究不同温度下可燃气体浓度和相对比例的变化 , 可判断煤层火灾发生的过程。著名科学家 Chamberiain等于 1971年得出 , 温度为 60~ 120 ℃时 , 燃烧出现 , 150℃才能见到火焰。
而根据科学家的研究家,温根山在更深处闷烧的煤层里,温度可能达到了1000℃。
那么为什么不扑灭温根山的煤层火呢?
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煤层火,它简直就是个噩梦,很难扑灭。它在地底下,深多少?你不知道,除非你挖地三百米,或者更深。它的范围有多广?你也很难准确判断。
为了浇灭煤层火,人们常使用的方式是向地下灌水,一灌就是几个月。开始的时候,人们以为煤层火已经被浇灭,但是不久,它又死灰复燃,于是你还得继续灌水。如果恰巧,地下深处有暗水道,你灌的水全白白流走了。
还有的是灌泥浆,人们试图把煤层中或者地下的裂缝堵住,阻止煤层火的氧气供应。但是目前,这也不是很灵验的办法。
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煤层火难以扑灭的原因是,煤层在地下的分布很复杂,长年累月,你对某处煤层火围追堵截,打孔灌水、灌泥浆,看似成效显著,但你不知道的是,煤层火通过一条狭长的缝隙,早已悄悄窜到另一个更大的煤层里去了。
根据Global Forest Watch(一款森林动态监测和预警的在线系统)的估计,每年煤层火至少消耗2000万煤炭,最多消耗6亿吨煤炭。
随着全球变暖,或许会出现更多的煤层“自燃”现象。而反过来,煤层火也会释放大量的温室气体,进一步加剧气候变化。
这些燃烧的煤炭除了会释放二氧化碳、甲烷等温室气体外,还会释放一氧化碳、氮氧化物、汞等有害物质。同时,熊熊燃烧的大火也在吞噬着宝贵的化石能源。
当然,如果煤层向深处延伸,它也许会自然熄灭。如果我们在有生之年能见证已经燃烧几千年的大火熄灭,也会是一件神奇的事。
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