引言:1816年的夏天,从未到来。
六月,美国新英格兰的农田被大雪覆盖,刚抽穗的玉米冻死在雪里;七月,云南在盛夏中飘起了雪;而欧洲大陆,爱尔兰的雨连续下了八个星期,麦子烂在了地里。
这一年,北半球大面积粮食绝收,饥荒蔓延,瘟疫紧随其后。
人们把它叫做"无夏之年"(Year Without a Summer),亦或是"贫穷之年"。
而这一切的源头,在一万两千公里外的印度尼西亚。1815年4月,一座沉睡已久的火山——坦博拉苏醒了。
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图 | 坦博拉火山破火山口边缘俯瞰:1815年那场喷发削平了整座山头,如今火山口边缘下是荒芜的坑底 © Adam Majendie / Bloomberg via Getty Images
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一、有史以来最猛的火山喷发
1815年4月5日起,印尼松巴哇岛上的坦博拉火山开始轰鸣;4月10日至11日,喷发达到高潮。
按火山爆发指数(VEI)衡量,这是一场7级喷发,人类有文字记录以来最剧烈的一次,也是有文字记录以来唯一一次VEI 7级喷发(现代仪器观测时代从未发生过VEI 7)。
它与日本鬼界(约公元前4350年)、希腊圣托里尼(约公元前1610年)、中国长白山(约公元946年)并称全新世仅有的四次VEI 7级喷发。
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图 | 1815年坦博拉喷发想象复原画(Rob Wood绘制):锥形火山口升起厚重烟柱,落日霞光染红海面,棕榈与帆船在末日般的景象中显得渺小 © Rob Wood / Smithsonian Magazine
喷发持续数日,喷发柱连同海量气体直冲平流层。
据记载,坦博拉周围数百公里一度陷入黑暗。
仅直接死于喷发的就有约一万一千人;算上随后火山灰掩埋农田引发的饥荒与疫病,学者奥本海默(Oppenheimer, 2003)估计,这场喷发总共夺去了超过七万一千人的生命——其中约四万九千人,死在喷发之后漫长的饥饿里。
它还把约六千万吨硫送进了平流层(Oppenheimer, 2003旧估,约为1991年皮纳图博喷发的六倍)。
2023年《火山学通报》的新研究(Pouget et al.)进一步对这个数字进行了修正:喷出的二氧化硫达147±17太克,约合七千四百万吨硫,而这仍可能是被低估的下限。

图 | 坦博拉山顶破火山口航拍(NASA-JSC影像):1815年喷发后,原高约4300米的山体塌陷成直径约6公里的巨坑,如今仍是寸草难生的荒芜地貌 © NASA Earth Observatory
二、遮天蔽日
坦博拉喷上去的二氧化硫,在平流层里和水汽结合,变成一层薄薄的硫酸盐气溶胶。
它像一把巨大的遮阳伞,悬浮在十几公里的高空,随着全球环流扩散到整个北半球,把本该照到地面的阳光,反射回太空。
效果立竿见影。
重建数据显示,1816年北半球中高纬年均气温下降了约0.4至0.8℃;气候模型模拟的全球地表降温约为1±0.1℃(Kandlbauer et al., 2013)。
而对北美和欧洲而言,降温还要更猛得多。
1816年7月,是英国中央英格兰气温序列(始于1659年)有记录以来最冷的一个7月。
它也是过去六百年里北半球最极端的夏季之一(Briffa et al., 1998指出,过去六百年单次最严重的短期降温其实是1601年,1816年位列最极端夏季的前30名)。
直到大约十年后,全球气温才慢慢爬回喷发前的水平。
于是,1816年的天气彻底倒反天罡。

图 | 19世纪版画:坦博拉喷发后的火山灰云与骤雨笼罩海面,船只航行其间——正是这些弥漫全球的火山尘,遮住了1816年的太阳 © The Old Farmer's Almanac
北美:6月里缅因积雪盖地、新罕布什尔整日飞雪,7月间多地连续数夜结霜;本就长势孱弱的玉米和豆类,最终在8月的大范围晚霜里被成片冻死,谷物价格应声暴涨。
欧洲:夏天又冷又湿,爱尔兰连下八周雨,土豆和小麦绝收。经济史家约翰·波斯特在1977年的专著《西方世界最后一次大规模生存危机》里,把这一年写成了西方世界最后一次大范围的生存危机。
此后三年,斑疹伤寒在欧洲蔓延:据Robock(2002),疫病从爱尔兰传到英格兰和苏格兰,估计造成约6.5万人死亡;另有基于瑞士档案的推测认为,仅爱尔兰一地死亡就约达10万。意大利、瑞士、奥地利等重灾区,人口也明显下降。
中国:云南遭遇"嘉庆云南大饥荒"。据杨煜达、满志敏、郑景云(2005)的研究,1815至1817年这场持续三年的饥荒,是云南前近代有记载以来波及范围最广、最严重的一次。同期地方志里,"田禾尽坏""冬大饥""民饿死者甚众"的记载反复出现。
嘉庆二十二年(1817年)农历六七月,长江中下游竟逢奇寒:
江西彭泽六月二十九日夜"九都、浩山见雪,木棉多冻伤";安徽东流七月二日"雨雪,平地寸许"(嘉庆《东流县志》卷十五)。盛夏飘雪,平地积了一寸。
印度:驱动季风的不是火山灰本身,因为粗粒火山灰几周就沉降了,而是平流层里那层硫酸盐气溶胶,它削弱了整个南亚夏季风环流。
1816年印度次大陆季风缺席、干旱大盛,恒河—布拉马普特拉河三角洲旱情尤重,随后又反常地暴雨成灾。

图 | 恒河—布拉马普特拉河三角洲卫星影像(Sentinel-2A,2016年3月18日):世界最大的三角洲之一,河网如血脉般密布,1817年"第一次全球霍乱大流行"正是从这里爆发 © ESA / Copernicus Sentinel-2A
1817年前后,孟加拉爆发了后来被追认为"第一次全球霍乱大流行"的疫情。
部分研究者(Pinke et al., 2019)提出假说:火山引发的"先旱后涝"水文变化可能助推了霍乱的暴发,但这一因果关联目前仍是假说,远未成学界共识。

图 | 1817年霍乱传播路线古地图:自恒河河口杰索尔(Jessore)出发、沿贸易与军事路线扩散、1831年抵达英国的印度霍乱传播路线与进程,美国国立医学图书馆馆藏 © 美国国立医学图书馆(NLM)
三、意料之外的影响
1816年6月,瑞士日内瓦湖畔。
因为这没完没了的阴雨和低温,十八岁的玛丽·戈德温、她的恋人珀西·雪莱、诗人拜伦、医生波利多里、还有克莱尔·克莱蒙特——一行人被困在迪奥达蒂别墅里,哪儿也去不了。

图 | 瑞士日内瓦湖畔科洛尼(Cologny)的迪奥达蒂别墅:1816年夏天,玛丽·雪莱正是在这里写下《弗兰肯斯坦》初稿 © Encyclopaedia Britannica
他们先是共读了一部德国鬼故事集《Fantasmagoriana》。为了打发时间,拜伦提议:每人写一个鬼故事。
玛丽后来在1831年版《弗兰肯斯坦》序言里回忆,她曾做过一个清醒的噩梦:"我紧闭双眼,却看见了——一个修习渎神之术的苍白学生,跪在自己亲手拼装起来的那东西旁边。"
这个梦,后来成长为了1818年1月1日在伦敦匿名出版的三卷本小说《弗兰肯斯坦》(Lackington公司印行,首印500册)。
它通常被后世奉为现代科幻文类的奠基之作,同时也是哥特小说的晚期代表作。

图 | 《弗兰肯斯坦;或,现代普罗米修斯》1818年初版第一卷扉页:三卷本匿名出版,出版商为伦敦Lackington公司,首印500册 © Wikimedia Commons(佳士得拍卖扫描)
而就在次年,1817年6月12日,德国人卡尔·冯·德莱斯在曼海姆完成了他的"跑步机"(Laufmaschine,即无踏板自行车的雏形Draisine)的首次公开骑行。

图 | 1891年石版画:1817年6月,卡尔·冯·德莱斯骑着"跑步机"(Laufmaschine)——无踏板自行车的雏形——驶过曼海姆郊外 © picture alliance / akg-images
四、总结一下
坦博拉火山至今还在。1815年的喷发在它山顶留下了一个直径约6公里、深约1100米的破火山口,火山口底部如今可见一片季节性淡水湖,旁边还有近代熔岩丘和喷气孔在活动。

图 | 坦博拉峰顶破火山口与火山口湖:1815年喷发后,山顶塌陷成深约1100米的巨坑,如今坑底可见季节性湖泊与新生植被(ThomasH摄)© ThomasH / VolcanoDiscovery
今天的人类,可以提前监测火山活动,可以用卫星追踪平流层气溶胶,甚至有人在认真讨论"人为遮阳"的地球工程方案。但只要再来一次VEI 7级火山喷发,全球粮价依然会在一年内剧烈波动,而我们今天的全球供应链,比1816年更紧密,也更脆弱。
本期话题:如果再次类似"无夏之年"的全球气候灾变,最可能先击垮哪个行业?

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本期参考文献
[1] Oppenheimer C. Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano (Indonesia) 1815. Progress in Physical Geography, 2003, 27(2): 230–245. DOI: 10.1191/0309133303pp366ra
[2] Pouget M., et al. A reassessment of the sulfur, chlorine and fluorine atmospheric loading during the 1815 Tambora eruption. Bulletin of Volcanology, 2023, 85:66. DOI: 10.1007/s00445-023-01683-8
[3] Kandlbauer J., et al. Climate and carbon cycle response to the 1815 Tambora volcanic eruption. JGR: Atmospheres, 2013, 118. DOI: 10.1002/2013JD019767
[4] Raible C.C., et al. Tambora 1815 as a test case for high impact volcanic eruptions: Earth system effects. WIREs Climate Change, 2016, 7: 569–589. DOI: 10.1002/wcc.407
[5] Briffa K.R., et al. Influence of volcanic eruptions on Northern Hemisphere summer temperature over the past 600 years. Nature, 1998, 393: 450–454. DOI: 10.1038/30943
[6] Pinke Z., Pow S., Kern Z. Volcanic mega-eruptions may trigger major cholera outbreaks and epidemics: a hypothesis. Climate Research, 2019, 79: 151–162. DOI: 10.3354/cr01587
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[8] Post J.D. The Last Great Subsistence Crisis in the Western World. Johns Hopkins University Press, 1977.
[9] 杨煜达, 满志敏, 郑景云. 嘉庆云南大饥荒(1815—1817)与坦博拉火山喷发. 复旦学报(社会科学版), 2005(1): 79–85. DOI: 10.3969/j.issn.0257-0289.2005.01.012
[10] 易丹. 1816,奇异之年. 商务印书馆, 2023.
[11] Smithsonian Institution Global Volcanism Program: Tambora volcano. NASA Earth Observatory: Mount Tambora Volcano, Sumbawa Island, 2009.
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