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火山爆發怎知道?火山灰會報到──《課本沒教的天災日本史》

遠流出版_96
・2017/03/12 ・2958字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 472 ・五年級
  • 【科科愛看書之本月選書】天有不測風雲,人有旦夕禍福,若想要長命百歲,防災知識可萬萬不能少。天災除了造成人財損失,更進一步影響朝代更迭、改寫歷史。《課本沒教的天災日本史》以人文的角度檢視日本防災史,看看古人在面對地震、海嘯、火山爆發等天災是究竟是如何應對?讓我們汲取古人的智慧,更謹慎地面對大自然給出的戰帖。

紛紛灰雪,鋪天蓋地而來

假使,富士山再度噴發的話,東京會變成什麼模樣呢?

相關的線索同樣可以在岡本元朝的日記中找到。這位十二歲秋田藩主的看顧人,在日記中詳細記錄了一七○七(寶永四)年富士山噴發時江戶的情況。

以前想要找寶永噴發的史料,最基本的就是新井白石的《折柴薪之記》、以及旗本的《伊東志摩守日記》這兩冊文獻。另外,以擅長繪製地圖而聞名的伊能忠敬,他的祖父在千葉縣的佐原寫下了《伊能景利日記》(《歷史地震》第十九號),也可以當作參考。

如果富士山爆發,會有多可怕?圖/By 葛飾北齋, Public Domain, wikimedia commons

接下來,我們一起看看《岡本元朝日記》裡如何描述江戶時期富士山噴發的狀況。

十一月二十三日天氣陰,少年藩主的健康狀況還不錯,但是岡本的身體卻還沒恢復。據他觀察「今朝的地震至少發生四、五次」,在地震與地震之間,地面雖然沒有劇烈搖晃,但是卻發出「咕嘟咕嘟」的響聲,宅邸的門窗也咔答咔答作響。這樣說強不強的震動持續了「三時(六小時)」。

富士山在噴發前,先發出震動聲,透過空氣傳播到四方。過了一會兒,聽到雷聲,「像是灰塵一樣的東西」從天而降。岡本等人在未之刻(下午二點)發現了降灰,因為非常稀奇,所以他和同住在江戶的秋田藩士一起採集那些灰渣。

「市郎右衛門、善左衛門拿起筆硯箱的蓋子去接住那些灰渣,用手觸摸感覺像是煮湯時產生的浮沫。」

江戶時代的武士,還不瞭解發生了什麼事,只是單純的用手指觸摸這些火山噴出物(火山灰),覺得很奇特。可以想見當時武士臉上露出困惑的表情。

詢問之下,得知從午之中刻(正午)起就開始降灰。然而這時只覺得「像是細雪一樣」。震動一直持續不停,所以他們把少年藩主帶到倉庫去,在倉庫裡吃晚飯。

鋪天蓋地的「黑雪」其實是大量火山灰,裡面含有火山玻璃。圖/By fabiopiccini@Pixabay

到了申之刻(下午四點左右),岡本離開倉庫前往大廳,只見「落下的灰沒有停止的跡象,只好打起油紙傘走路。這些灰掩蓋了屋頂、道路、地面,越堆越厚,走過還會留下足跡。」這期間震動不停,黑雲還發出閃電。

讓岡本驚訝的是,天色竟然那麼黑暗。「過午之後就是一片黑暗,猶如黃昏。從申之中刻起就要點起燈籠。」這說明了火山灰形成的烏雲遮蔽了陽光,才下午四點就像是晚上一般黑暗,必須點燈火照明。岡本的感想是「真是遇到了稀奇之事」。

到了日暮時,岡本前往大廳去守護藩主,看到灰渣持續落下,毫無停止的跡象。戌之中刻(晚上八點左右),降灰終於暫停,藩主也要就寢了。但令人不悅的震動還在持續。岡本一直當班,直到子刻(午夜零點)才下令「藩士們去休息吧」,他也退出大廳。震動整夜不停,到了翌日,空中開始降下細沙,這些灰渣被風吹打在窗門上,感覺像是秋田下著風雪一般。這一天,岡本和藩主吃的是烏龍麵。

二十五日,天色再度轉暗,大量灰渣落下,「比前兩天的灰沙顏色更黑」,火山灰的顏色由白轉黑了。這天,岡本聽到謠傳,說伊豆大島的火山噴發,碎石飛散,因此不准許前往箱根一帶,但岡本覺得是假消息。二十七日,透過幕府取得了「駿州(靜岡縣)吉原村」的受災報告手抄本。岡本在富士山噴發五天之後,才終於得知天上降下的是富士山噴發出來的火山灰。

面對富士山爆發,請自備護目鏡

江戶的人們,在剛接觸到天空降下的灰渣時,作夢也想不到那是來自於富士山的火山灰。因此,江戶人是如何把降灰現象和富士山噴發聯想在一起,這個過程頗值得探究。

幕府和諸多大名之間,平日就已經備有非常可靠的情報傳遞方法。尤其是災難的受災狀況,幕府和各個大名會互相交流訊息,共享情報。秋田藩江戶宅邸在噴發的頭四天,還弄不清楚空氣中的震動、天上降下的灰渣、天空一片黑暗這些異常現象的源頭,一直到第五天,才收到幕府主掌財政的官員「勘定眾」通知。

「之前二十三日於駿河(靜岡縣東部)的地震當天,從早上開始已震了三十回,富士山開始發出響聲、冒出煙霧。接著山上的積雪紛紛滑落,煙霧越升越高,震動之強造成鄰近地區的人民暈眩倒下,不過沒有人死亡。白晝過去到了晚上,照理說應該看不見黑煙,但是火災的亮光讓人能夠繼續看到黑煙。」這是富士山麓的吉原村(富山市吉原)的幕府代官的回報。

地震會造成嚴重的火災。圖/By 田代幸春, Public Domain, wikimedia commons

秋田藩士岡本元朝收到了這個情報,他在日記裡感慨寫道:「既然如此,落在本地的灰沙,可推斷是富士山所揚起的灰沙。震動與響聲也是。那麼巨大的山噴發,關八州(整個關東)都會遭遇相同的狀況。」看來,距離江戶二十五里(一百公里)的富士山,噴出的灰渣涵蓋範圍廣大的讓岡本覺得意外。

岡本又寫「據說震動是從二十二日起產生的」,把他所得知的富士山麓狀況寫成文書。所以我們得知,富士山在噴發的前一天就開始震動,噴發當天則是在富山市吉原觀測到大約三十回的火山型地震。

江戶的降灰連續數日,中途曾有短暫停止一會兒,但是到了十二月四日又繼續降灰。岡本的日記中提到:「十二月四日申刻(下午四點左右),大量灰沙降下,必須打起油紙傘才能行走。到了亥之中刻(二十二時),停止落下灰沙,天氣放晴,過了一個好夜晚。」從此之後,就沒有再記錄降灰事件了,看來,秋田藩宅邸有足足十二天觀測到火山灰飄落的狀況。

噴發所造成的震動則是持續了四天。十二月一日的日記中寫著「今夜仍舊在降下灰沙,震動則是在二十七日停止。那時已經瞭解是富士山噴發造成。」換句話說,倘若今天富士山再度發生寶永噴發那種等級的噴發活動,東京將會持續震動四天,火山灰則有可能持續十二天,大家要有所準備。

幸好,噴發的災害就僅止於降灰。十二月五日,十二歲的秋田藩主已經能夠率領家臣前往江戶的菩提寺、總泉寺(當時寺址在現在的台東區橋場二丁目。在關東大地震之後,被遷移到板橋區小豆澤)參拜。不過,滿地的灰沙還是很令人苦惱,「只要稍微起風,灰沙就會從町屋上飛起,四處飄落」。

七日,灰沙掉進岡本的眼睛,「風把灰沙從家屋上吹落,許多人的眼睛因此受傷,痛苦不堪」。少年藩主見到眼睛紅紅的岡本,問他「怎麼回事?」,岡本只好回答「因為要騎馬趕上,結果造成眼睛受傷」。

火山灰裡其實含有細碎的火山玻璃在內,所以我敢大膽預言,假如富士山再度噴發,保護眼睛用的護目鏡在東京一定會非常暢銷。


 

 

 

 

 

本文摘自《課本沒教的天災日本史》,遠流出版


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你聞過下雨的味道嗎?讓我們一同探究它是怎麼產生的吧!

椀濘_96
・2022/05/04 ・3083字 ・閱讀時間約 6 分鐘

夏日雨季來臨,下雨前及正在下雨時,總能聞到一股特殊的氣味,濕濕的又有點清新,但大多時候卻不太喜歡,聞起來反而像霉味,甚至臭臭的,而我們總說那是「雨味」。

你是否也曾好奇過,這個形容不出、抽象的「下雨的味道」,究竟是怎麼產生的呢?

夏日雨季來臨總能聞到一股特殊的氣味,我們總說那是「雨味」。圖/Pixabay

最美的的英文單字 —— Petrichor 的由來

在經過漫長的乾旱季後,雨水落在乾燥土壤上時,混雜新鮮泥土與青草的氣味,這股聞起來令人愉悅舒爽的初雨清香,就叫 —— Petrichor。

撇除這樣優美浪漫的文學意涵,Petrichor 本身是個術語,專指下雨的氣味。

Petrichor 一詞首次出現在 1964 年的《自然》(Nature)期刊中,由兩位澳洲的 CSIRO(聯邦科學與工業研究組織)研究人員 Isabel Joy Bear 和 Richard G. Thomas 所創造。

該單字是由兩個希臘字「petra」以及「ichor」所組成;其中 petra 為岩石、石頭,而 ichor 則為希臘神話中神的血液。(聽起來就超厲害的!)

「岩石的血液」實際上是被大地吸收的植物油脂

而在該篇論文中,Bear 與 Thomas 揭露了令世人好奇許久「雨味」的來歷。顧名思義,Petrichor 一詞表明了此氣味來自於岩石內的液體,源自於兩人在實驗中證實,這個味道就是植物在乾旱期間分泌出的油,隨後這些油則被泥土、岩石吸收了。在乾旱時,油脂與泥土、岩石表面的其他化學物質相互發生作用,等到雨季來臨時,多種組合物的氣味被釋放出來。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。中文則將 Petrichor 譯為「潮土油」。

然而礙於當時技術尚未發展成熟,兩人尚未分解出該植物油脂的組成成分。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。圖/Pixabay

隔年(1965 年)Bear 與 Thomas 在《自然》上發表了另一篇關於 Petrichor 與植物生長的論文。

在長期處於乾旱或沙漠條件的地區迎來降雨時,植物種子萌發的反應會較迅速。因此兩人以此觀點帶入假設:該氣候條件普遍有利於 Petrichor 的累積,並從黏土(有黏性的泥土,內含多種礦物與金屬元素)和其他矽酸鹽礦物中釋放,兩者作為土壤的成分,似乎有可能伴隨著 Petrichor 內的一些物質,其可能對種子萌芽產生有利的影響。

然而,根據兩人實驗觀察,發現並非如此。

根據實驗結果所示,從礦物中提煉出的 Petrichor 顯著延遲了水芹、芥菜等種子的發芽和生長。此外,發現播種在濕潤後、原先為暴露在溫暖乾燥大氣條件下之材料的種子,與播種在未暴露或使用前已先經蒸氣蒸餾和烘乾之材料上的種子相比,發芽需要更長的時間、生長的速度更慢。

雨的味道其實細菌也有出一份力

在 Petrichor 一詞還未出現時,當時人們把下雨的味道形容為「泥質的氣味」( argillaceous odour) ,以表達下雨時所散發出的味道是來自土壤。

泥土中除了植物分泌的油外,還有細菌,也為「雨味」做了貢獻。

在土壤中的放線菌(Actinomyces)和鏈黴菌(Streptomyces),他們的代謝副產物——二甲基-9-烷醇(Dimethyl-9-decalol),該化學物質存在於孢子表層,並帶有泥土氣味,稱為土霉味(geosmin)或土臭素。那麼我們又是怎麼聞到土霉味的呢?

放線菌在長時間的乾旱時,代謝活動的速度會較慢;而在乾燥的環境下,細菌則製造孢子以利生存。當下雨前空氣轉為潮濕,泥土也變得濕潤,這能讓放線菌的代謝活動加速,因此也產生更多土霉味;等到下雨的時候,孢子因雨滴彈到空氣中,潮濕的空氣攜帶孢子飄散,便使我們聞到了土霉味。

孢子落在潮濕的土中則會變成菌絲的形態,土壤乾燥後又形成孢子,下雨時又再一次發生上述的過程,如此循環。

2010 年,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology , MIT)研究雨滴對土壤的影響時,也進一步分析出了 Petrichor 的產生機制 。實驗觀察後發現,當雨水落在土壤時會釋放被困在液體中的氣體——氣溶膠(aerosols)粒子,而這些粒子會與前面提及泥土中的放線菌等細菌、植物分泌的油相互作用,在雨滴衝擊下,進而迸發出我們所聞到的下雨的味道。

閃電分解氧氣形成臭氧也是其中一個味道來源

還有臭氧,也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。

閃電的高能量會將大氣中氧氣(O2)分解成獨立的氧原子(O),其中一些重組為一氧化氮,接著又與其他大氣中的化學物質發生反應,有時會產生由三個氧原子組成的分子——臭氧(O3)。因雷暴[1]的下沉氣流將臭氧從高處帶到接近地面的高度,使我們能聞到淡淡的、像是漂白水的臭氧氣味(也有人形容像青草味),預告著大雨來襲。

除此之外,弱酸性雨水和地面物質發生反應、雨後植物揮發的精油等,與雨滴、空氣相互作用後,都是產生氣味的來源。

閃電也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。圖/Pexels

雨的味道可能暗示著某些訊息嗎?

這些被天氣攪動所產生的氣味,都可能傳遞著某些訊息。

有微生物學家認為,土霉味可能可以幫助駱駝找到通往沙漠綠洲的路,而駱駝則作為放線菌孢子的載體,幫助其散播。

至於人類,昆士蘭大學的人類學家對澳洲西部沙漠中原住民的文化做了調查研究。在當地,夏季之前來的第一場雨相當重要,濕潤的空氣混合了潮濕的樹葉油脂、尤加利樹、動物糞便和灰塵的氣味,而雨水能為袋鼠、鴯鶓[2]等動物解渴,沙漠也增添了幾分綠意。對他們而言,雨的氣味與綠意、生機有關,被認為是保護和清潔,也將世人與祖先聯繫著;學者將此稱之為「文化聯覺」(cultural synesthesia)。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。心理學家觀察到,儘管人類似乎對這些氣味沒有天生的反應,但我們確實會將之與自身的經歷聯繫起來。大雨可能帶來了潮濕、發霉的回憶,便不太喜愛雨味;對另一部份的人而言是淨化和提神的,從炎熱的天氣中解脫,大地也因雨水洗滌而有了生機、煥然一新。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。圖/Pexels

下雨時的味道不單單只由一個事件構成,它很複雜、很多元,每個單獨氣味的背後都有著一套機制,說起來,不單單只有生物學,還搭配著物理學、化學、心理學等,在多方交織下而有了豐富的解釋和體驗。

待下次下雨時,你就可以和身旁的人問起:「你知道下雨的時候為什麼會有味道嗎?」

註解

註 1:雷暴指一種產生閃電及雷聲的天氣現象,通常伴隨著滂沱大雨。
註 2:鴯鶓(Dromaius novaehollandiae),別名為澳洲鴕鳥;是現存世上第二大的鳥類。僅分布於澳洲,為國徽上的動物之一。from wikipedia

參考資料

  1. 潮味、土味、青草味 有沒有聞到下雨的味道?——科學月刊
  2. Nature of Argillaceous Odour
  3. Petrichor and Plant Growth
  4. Aerosol generation by raindrop impact on soil
  5. Why you can smell rain
  6. Storm Scents: It’s True, You Can Smell Oncoming Summer Rain
  7. Why Does Rain Smell Good?
  8. 為什麼下過雨之後,地上會有個怪味?

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椀濘_96
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