2022年1月15日
南太平洋岛国汤加
一场毫无征兆的火山喷发
震惊了世界
这是全球近三十年来
威力最大的火山喷发
（汤加火山喷发的卫星影像，长白山未来可能会发生不亚于此的大爆发，图源@NASA）
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震撼之余
人们也开始思考
我们身边是否还有类似的危险分子
答案是肯定的
公元946年秋
中国东北大地之上
一声巨响声震寰宇
一个烟柱直冲苍天
沉睡已久的超级火山突然觉醒
长白山
爆发了
（远眺如今的长白山，摄影师@朴龙国）
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这是长白山有史料记载以来
最猛烈的火山喷发
也是中国近万年来规模最大的火山喷发
及全球两千年来规模最大的火山喷发之一
巨大的力量
让山顶变得支离破碎
（请横屏观看，长白山航拍图，图片来源@视觉中国）
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火山灰漂洋过海
数日之后
如雪花般散落在日本
人们在惊异之余
也将此怪象载入史册
（下文出自日本史料《兴福寺年代记》，因风向、政权分立等原因，中国史料未见文字记载）
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“十月七日夜，白灰散如雪”
（请横屏观看，长白山946年喷发火山灰影响范围示意，这次喷发也被学界称作“千年大喷发”，制图@陈志浩/星球研究所）
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但是
这样的喷发在长白山的历史上
并不鲜见
长白山究竟是怎样一座火山？
危险的火山喷发
又对我们意味着什么？
让我们首先聚焦地下深处
寻找答案
01
火山之王
6500万年以来
太平洋板块俯冲至亚欧大陆之下
并在地下约600公里处停滞
释放出大量水分
水分降低周围岩石的熔点
促使岩石熔融
产生大量岩浆
（请横屏观看，板块俯冲作用及长白山岩浆起源示意，制图@王申雯/星球研究所）
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随后
高温的岩浆开始上浮
聚集在地下不同的深度
形成一个个囊状空间
是为岩浆房
（岩浆运动和岩浆房形成示意图，制图@杨宁/星球研究所）
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在最近的几千万年里
这个庞大的岩浆系统十分活跃
在中国东北到处喷发
引发此起彼伏的火山活动
约500万年前
新一轮岩浆喷发
出现在今日的吉林省东南部
长白山的成长
自此开始
（长白山及东北新生代火山区分布示意，新生代是6600万年前至今的地质年代，制图@陈志浩/星球研究所）
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在随后的成长历程中
由于岩浆的特性不断变化
长白山的面貌
也发生了极大的改变
在长白山诞生之初
岩浆直接源自地幔深处
温度高、粘度低、流动性好
喷出地表后四处溢流
甚至能像河流一样蜿蜒
（2021年冰岛格尔丁戈火山喷发时的熔岩喷泉和熔岩流，是典型的低粘度岩浆喷发的场景，仅作参考，图片来源@视觉中国）
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经过长期喷发后
熔岩在广大的面积里流淌、堆叠
一个大致以长白山为中心
半径约60千米
面积约12000平方千米的
熔岩台地就此形成
（长白山地区熔岩台地范围示意；图中为当下而非刚形成时的地形，仅作范围示意，制图@陈志浩/星球研究所）
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它是长白山的雏形
时至今日
其上早已绿树成荫
但是我们仍可以
在少数深邃的河谷里
窥见古代熔岩台地的独特风景
（望天鹅十五道沟的玄武岩柱状节理，是古代熔岩台地上形成的地质构造，摄影师@崔瀚予）
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随着时间流逝
微妙的改变
在地下深处出现了
岩浆房周围的岩石
逐渐被高温岩浆熔化
导致一些新的化学成分加入岩浆
而伴随着岩浆缓缓冷却
一部分高熔点矿物也率先结晶析出
沉淀到岩浆房底部
这些变化
最终导致岩浆变得
粘稠
（岩浆房中岩浆演变示意，实际情况中这些过程往往同步发生，并无明确的先后顺序，制图@王申雯/星球研究所）
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粘稠的岩浆
在早已成型的熔岩台地上
以更剧烈的方式喷出
产生大量的火山灰、火山弹等
火山碎屑物
(2022年2月意大利西西里岛埃特纳火山的斯通波利安式喷发，仅作参考，落在火山口周围的物质统称为火山碎屑，图源@视觉中国）
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熔岩和火山碎屑
堆积在喷口附近
逐渐形成锥状的山体
分别在距今约300万年和200万年前
先后开始形成长白山火山的两位邻居
望天鹅火山和炮台山火山
（长白山火山群主火山分布，望天鹅火山位于中国境内，炮台山火山位于朝鲜境内，长白山则为两国共有，制图@陈志浩/星球研究所）
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随后
约100万年前
主喷口继续转移
长白山的锥体
开始真正浮现在历史的长河里
（长白山火山锥形成示意，制图@王申雯/星球研究所）
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约5万年前
长白山的高大火山锥大体形成
此时的它
应是更似富士山的锥形火山
其山顶海拔超过3000米
相对高度至少2500米
放至今日足以傲视中国所有火山
及众多传统名山
（日本富士山具有典型的锥状外形，图片来源@视觉中国）
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但这番景象维持得并不长久
约五百万年的时光过去
长白山地下的岩浆已变得
极度粘稠
粘稠的岩浆不断上涌
往往还未来得及喷发
顶部便已率先冷却
就像一个瓶塞堵住了火山口下方的通道
于是
岩浆中的气体无处散溢
积聚在地下
把长白山变成
“超级高压锅”
终于有一天
“高压锅”的压力突破极限
超级喷发开始了
（2015年智利卡尔布科火山喷发，火山灰冲上20km高空，属于普林尼式喷发，仅作示意，长白山历史上的超级喷发规模远比它更大，图源@视觉中国）
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气体裹挟着岩浆冲向蓝天
岩浆变成细小液滴
冷却成细腻的火山灰
并与其他高温碎屑、气体
构成火山喷发柱
直冲数万米的高空
持续数小时或数日
直到地下气体完全释放
火山喷发柱后继无力时
巨量的碎屑从高空落回地表
堆积在火山口四周
转变为疏松多孔的浮岩
（长白山天池北侧天文峰，灰黄色的山体是古代超级喷发后堆积的浮岩，其中混杂着黑色的熔岩碎块，摄影师@邱会宁）
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更多的火山灰
则顺山势倾泻而下
化作灼热的洪流
像雪崩一样冲向四方
是为火山碎屑流
（印尼的锡纳朋火山喷发时，注意右下方沿山沟涌下的火山碎屑流，仅作示意，长白山946年喷发的火山碎屑流规模要大得多，图片来源@视觉中国）
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万物皆被
吞噬、掩埋
如今我们仍能从长白山的部分河谷中
看到火山碎屑构成的厚厚岩层
（长白山锦江峡谷两侧的古代火山碎屑地层，摄影师@翟东润）
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大片森林被掩埋后
在数百度高温的火山灰里焖烧
形成炭化木
（长白山南坡炭化木遗址，摄影师@朴龙国）
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如此规模的超级喷发
在长白山最近几万年里的历史里
并非只有一次
而是反复出现
超级喷发逐渐耗尽了
岩浆房上部的物质
山体巨大的重量失去支撑
火山口周围的岩石逐渐塌陷
慢慢形成巨大的破火山口
蓄水成湖
天池诞生了
（火山口湖形成示意，长白山天池即是火山口湖，制图@王申雯/星球研究所）
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公元946年的“千年大喷发”
正是长白山最近的一次超级喷发
其火山喷发柱高达约25千米
火山碎屑流席卷四周
最远到达50千米以外
波及近2430平方千米的地域
而天池水倾泻出来的洪水
则影响到更远的地方
（长白山火山碎屑流灾害范围示意，制图@陈志浩/星球研究所）
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在随后的几个世纪里
长白山又继续发生了几次小喷发
才最终暂时平静下来
曾经超过3000米的锥形山顶消失
化作2700米左右的16座山峰
与一池深邃的湖水
共同组成了
我们今日看到的长白山
（长白山十六峰示意图，图中十六峰名称为清朝刘建封于1908年命名；目前部分山峰名称有所变化，如华盖峰已被称为天文峰，制图@陈志浩/星球研究所）
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超级喷发
使长白山成为中国的“火山之王”
约2700米的高度
也使长白山成为中国东北第一高山
但是
极致的危险之外
暂时平静下来的长白山
凭借着雄伟的身姿
还要展现给世人
更多的美丽
02
东北水塔
在现代长白山
火的力量暂时偃旗息鼓
舞台上真正的主角是
水
长白山身处近海之地
深受太平洋水汽的影响
而2700多米的高度
让水汽得以在爬升中冷凝
化身云雾萦绕山间
（请横屏观看，长白山的山顶云雾，摄影师@卓永生）
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这里的年平均降水量约为1000毫米
山顶更是可高达1300毫米
相比于许多江南地区也毫不逊色
是东北降水最丰富的地区之一
（吉林省年降水量分布示意，制图@张威/星球研究所）
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加之长白山地处北纬42度
冬季漫长而且严寒
在高海拔低温的加成下
水汽能够快速冻结成小冰晶
于是长白之雪细小如粉末
积雪蓬松、干燥且厚重
（长白山望天鹅风景区的积雪，图片来源@视觉中国）
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山顶的积雪
可以从每年10月存续到来年6月
达9个月之久
“长白“一名
或许便来源于此
（银装素裹的长白山，摄影师@朴龙国）
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而在山下的河流湖泊中
水面无法冻结的地方
也提供着源源不断的水汽
一旦遇到冰冷的树枝
它们便凝结其上
形成雾凇
为长白山平添几分魔幻色彩
（长白山魔界风景区的雾凇，摄影师@王智超）
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丰富的降水
令天池湖水充盈
逐渐形成
南北长约4400米、东西宽约3370米
平均深度204米、最深处达373米
储水总量约20亿吨的巨大湖泊
是为中国最大的火山口湖
以及中国最深的湖泊
（天池与中国部分著名湖泊水体特征对比，制图@王申雯/星球研究所）
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在天池的北侧
湖水从唯一的缺口流出
形成乘槎[chá]河
（长白山天池出水口景观，图片来源@视觉中国）
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但乘槎河十分短小
仅流出1250米便遇到断崖
跌落成落差68米的
长白瀑布
（长白山瀑布秋季景观，摄影师@刘兆明）
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即使在隆冬时节
天池全湖冰封
但乘槎河水依旧流淌
令长白瀑布也继续澎湃
（冬季的长白瀑布也会继续流淌，摄影师@任琳）
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瀑布之下
流水游荡于山谷之间
顺山势蜿蜒而下
松花江的源头二道白河
就此形成
（二道白河峡谷，摄影师@付明泽）
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它是松花江的源头
除此以外
长白山充沛的降水
还在南坡和东坡
分别孕育了
汇入日本海的图们江
和汇入黄海的鸭绿江
（长白山地区流域示意，仅标出了鸭绿江流域、图们江流域以及包含松花江的黑龙江流域，制图@张威/星球研究所）
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于是
诞生于火海的长白山
凭借着自身高度和近海的有利位置
成为东北的“三江源”
是名副其实的东北水塔
众多干流和支流交织成密布水网
覆盖千里之域的同时也形成了
大大小小的湿地
形形色色的湖泊
（长白山绿渊潭，摄影师@王智超）
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流水也渗入地下
经过火山岩层的过滤而变得纯净
并从火山岩里溶解出
丰富的硅、钙、钠、镁等矿物质元素
形成优质的偏硅酸矿泉水
（长白山冰水泉，摄影师@邵梓轩）
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丰富的水资源
让这座火山显得柔和起来
更滋养了生灵万物
续写着长白山的传奇
03
万千生灵
最近五万年来
长白山周围的生灵
曾饱经火山喷发磨难
万幸的是
“千年大喷发”之后
大规模的火山喷发不再
被岩浆毁灭的大地
逐渐恢复生机
（长白山北坡的古代熔岩流，形成于至少5千年前，盘山路在它的映衬下显得十分纤细，摄影师@线云强）
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高温的火山灰冷却以后
其疏松多孔的质地
非常利于植物根系的生长
微风和飞鸟带来树木的种子
高大树木便在火山灰中扎根、生长
无需地衣和苔藓等拓荒植被的参与
便可快速重建生态
（西班牙拉帕玛火山，在古代喷发产生的火山灰上，森林快速复苏，这一现象仅出现在火山灰广泛覆盖的地方，对于熔岩冷却形成的岩石山体，仍需要地衣和苔藓首先把岩石改造成土壤，仅作参考，图源@视觉中国）
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流水则溶解出火山灰里丰富的
钾、钙、镁等营养元素
供植物吸收生长
于是在火山灰覆盖的荒芜之地
树木逐渐茁壮茂盛
（长白山西坡锦江大峡谷两侧，暴露出古代超级喷发时堆积的火山灰地层，森林在火山灰上茁壮生长，摄影师@邵梓轩）
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第一批树木站稳脚跟后
枯枝落叶加速对火山灰的改造
冬季严寒的气候
让微生物难以将其分解完全
于是积累大量腐殖质
它们与火山灰结合
发生复杂的物理、化学作用
一方面加快火山灰分解
促使各种元素释放出来
另一方面不断改变火山灰的质地
形成更加疏松透气透水的土壤
随后
森林如绿色的浪潮
再次蔓延开来
“长白林海”重现于世
（长白山北坡地下森林，生长在被火山灰摧残过的山谷里，摄影师@乔力）
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长白山
终从寥寥寂静走向勃勃生机
不同的植物群落
在不同海拔形成了四个植被带
（远眺长白山，可看出森林随海拔变高而发生的树种变化，直到最后消失，摄影师@陆雨春）
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海拔1100米以下
红松、沙松、白桦等广布于此
构成了针阔叶混交林带
深秋时节五色斑斓
正是一年最美时
（针阔叶混交林，摄影师@邵梓轩）
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海拔1100-1800米处
气温有所下降
云杉、冷杉、鱼鳞松等是这里的主宰
构成暗针叶林带
松杉直立、苔藓遍地
（暗针叶林，摄影师@朴龙国）
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海拔1800-2100米处
则是岳桦林带
这里愈发寒冷
并时有大风来袭
年平均风速6-8m/s
8级以上大风日数可达200天以上
强劲的西风让树木弯曲
宛若森林舞者
摇曳身姿、灵动优雅
（岳桦林，长白山上的岳桦林是中国境内分布最广的，摄影师@李星志）
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海拔2100米以上
是长白山最寒冷的地带
此处风力亦是最强
如2400米以上的山顶区域
8级以上大风日数可达280天以上
矮小灌木和苔藓地衣成为了主要的植被类型
是为高山冻原带
夏季来临万花盛开
天池湖畔更是光彩夺目
（请横屏观看，天池与冻原上的鲜花，摄影师@宋延文）
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而被群山合围的长白山
也让众多特有种、珍稀物种
在此孕育
（长白松，又名美人松，原为国家一级保护野生植物，后因保护得当、数量恢复快，2021年9月调整为二级，摄影师@邵梓轩）
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繁茂的植被也吸引着动物们到来
广阔的横纵空间
则提供了多样化的栖息之地
于是常有珍禽停驻树梢
（花尾榛鸡，摄影师@朴龙国）
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也有异兽漫步林间
（梅花鹿，拍摄于长白山，摄影师@高鹏飞）
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许多动物
选择在温暖时节活动
避开了严酷的漫长冬季
（中华秋沙鸭，摄影师@冯江）
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但漫漫严寒
也让长白山的生灵们
演化出各种御寒的本事
如厚厚的脂肪
又如温暖的皮毛
（东北虎，拍摄于横道河子东北虎林园，仅示意；野生东北虎曾经广泛分布于长白山，如今仅分布于长白山支脉的老爷岭区域，是我国野生东北虎现存的唯一栖息地，在这里建立了东北虎豹国家公园，摄影师@李禄）
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海拔越高、气候越寒冷的地方
此等特征越是明显
肥嘟嘟、毛茸茸的样子让人顿觉温暖
如暗针叶林带的紫貂
（紫貂，摄影师@孙晓宏）
▼
又如岳桦林带和高山冻原带中的
高山鼠兔
（高山鼠兔，摄影师@王智超）
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丰富多样的动物
让长白山的生态更显活跃
据不完全统计
长白山保护开发区有野生植物2277种
包括高等植物1727种
占东北地区的70%以上
野生动物1225种
包括脊椎动物370种
约占吉林省的70%
其中不乏难以得见的珍稀物种
（长白山保护开发区部分珍稀动物示意，拍摄于长白山动物有梅花鹿、紫貂、中华秋沙鸭、黑熊、棕熊、水獭、马鹿、松雀鹰、苍鹰，其余为示意，制图@罗梓涵/星球研究所，摄影师@李禄、朴龙国、程斌、冯江、刘璐、星智-自然影像中国、奚志农-野性中国、谢振清、商睿、徐永春）
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就这样
重归平静的长白山
再次绽放出勃勃生机
但是
长白山并不会永远平静
极致危险与极致美丽
将永远相伴相生
04
圣山未来
丰富的自然资源
让以长白山为主峰的长白山脉
成为东北人民自古以来
生活繁衍的宝地
（丸都山城下墓葬群，丸都山城是高句丽时代最为典型的早、中期山城之一，地处吉林省通化市集安市，位于长白山脉中的丸都山，摄影师@孙洪国）
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清代满族
更视长白山脉为“龙脉”
让其地位在清代空前绝后
而清朝统治者对长白山采取了封禁政策
也使长白山在很长的历史时期里
保持了相对原始的自然风貌
新中国成立之初
为了建设一个百废待兴的国度
包括长白山林海在列的东北林地
曾遭受不同程度的砍伐
但很快
人们意识到保护长白山独特生态的意义
于1960年建立了长白山保护区
为今天的我们
保留下一个相对原生态的长白山
（长白山与白头山生物圈保护区，长白山与白头山保护区分别于1979年和1989年被批准加入联合国教科文组织所构建的世界生物圈保护区网络，制图@张威/星球研究所）
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持之以恒的守护
换来的是长白山不类他山的独特风光
大量游客为此吸引
纷至沓来
人们来此
感受天池花园的美丽
（天池与湖畔花朵，摄影师@常建儒）
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感受火山蕴藏的炽热
（长白山北坡聚龙温泉与游客，摄影师@胡英飚）
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感受原始森林的神秘
（请横屏观看，秋季的长白山森林，摄影师@付明泽）
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也会在冬季
直面严寒的挑战
拥抱这一山最极致的白雪
感受长白山的狂野
（请横屏观看，长白山冬季景象，摄影师@任琳）
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长白山的美景让人流连忘返
但是美丽的外表下
依然隐藏着危险
为了监测长白山的未来喷发风险
人们在1999年
建立了长白山火山监测站
并不断完善监测设备和力量
让科学家们得以倾听长白山深处的“脉搏”
预判喷发的到来
制订应对喷发的防灾减灾策略
（长白山监测台网示意，制图@张威/星球研究所）
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在随后的2002-2005年
科学家们发现
长白山的微地震日渐频繁
火山气体释放增多
山体发生微弱变形
就连泉水温度也有所升高
这些都是地下岩浆重新活动的征兆
（长白山北坡聚龙温泉，长白山的监测者会定期检测泉水温度，摄影师@张扬）
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虽然此后长白山最终又归于平静
但我们无法就此放松
因为我们无法预知
未来它会在哪一天
再度展现地球深处的原始力量
（初冬的长白山景象，摄影师@仁甲看见）
▼
我们只有加强对长白山的研究和监测
有了科学的守护
才能少一分面对未知的不安恐惧
多一分直面灾害的镇定自若
并将火山喷发造成的损失降到最低
（2021年10月30日，西班牙拉帕玛火山喷发后，被火山灰掩埋的房屋和村庄，仅作示意，图片来源@视觉中国）
▼
长白山
这个中国最高大的活火山
这个哺育无数生灵的东北水塔
这个风景万千的极致山地
它是让人如此喜爱
却又让人如此恐惧
因为
极致危险创造了极致美丽
也可能随时会将美丽
付之一炬
但这或许就是
大自然
（请横屏观看，远眺长白山，摄影师@卓永生）
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本文创作团队
撰文：山月楼 编辑：云舞空城、所长
图片：潘晨霞 地图：陈志浩、张威
设计：王申雯、罗梓涵、杨宁
审校：云舞空城、左口、河边的卡西莫多、陈静怡
头图、封面摄影师：仁甲看见
特别鸣谢
长白山摄影家协会
本文主要参考文献
[1] 郑度主编；杨勤业，吴绍洪副主编. 中国自然地理系列专著 中国自然地理总论. 北京：科学出版社, 2015.09.
[2] 陈灵芝主编；孙航，郭柯副主编. 中国植物区系与植被地理. 北京：科学出版社, 2014.12.
[3] 张荣祖著. 中国动物地理. 北京：科学出版社, 2011.07.
[4] 王季平总纂；肖荣寰主编；吉林省地方志编纂委员会编纂. 吉林省志 卷4 自然地理志. 长春：吉林人民出版社, 1992.04.
[5] 李诚固，王静爱主编. 吉林地理. 北京：北京师范大学出版社, 2010.06.
[6] 张子祯主编；张立果，王文卿副主编. 长白山地理系统研究 第1辑 1956-1981. 长春：东北师范大学出版社, 2015.03.
[7] 魏海泉编著. 长白山天池火山. 北京：地震出版社, 2014.08.
[8] 辽宁省林学会，吉林省林学会，黑龙江省林学会. 东北的林业. 北京：中国林业出版社, 1982.07.
[9] 关连珠主编. 普通土壤学. 北京：中国农业大学出版社, 2016.01.
[10] 刘厚生主编. 中国长白山文化. 长春：吉林出版集团有限责任公司, 2014.08.
[11] 王凤丽主编. 国家生态保护丛书 国家自然保护区卷 上. 北京联合出版公司, 2015.12.
[12] 李立宪撰文摄影；吉林省白山市长白山文化研究会主编. 解说长白山. 北京：中国画报出版社, 2005.07.
[13] 赵大昌编著. 长白山植物图谱. 沈阳：沈阳出版社, 2007.11.
[14] 高玮，盛连喜主编. 中国长白山动物 中英文本. 延吉：延边人民出版社；北京：北京科学技术出版社, 2002.12.
[15] 高玮，崔正植主编. 长白山生物种类与分布 动物 中韩拉丁文本. 长春：东北师范大学出版社, 2006.03.
[16] 刘嘉麒著. 中国火山. 北京：科学出版社, 1999.03.
[17] Zhang M, Guo Z, Liu J, et al. The intraplate Changbaishan volcanic field (China/North Korea): A review on eruptive history, magma genesis, geodynamic significance, recent dynamics and potential hazards[J]. Earth-science reviews, 2018, 187: 19-52.
[18] Zhang M, Guo Z, Sano Y, et al. Stagnant subducted Pacific slab-derived CO2 emissions: Insights into magma degassing at Changbaishan volcano, NE China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 106: 49-63.
[19] Yang Q, Jenkins S F, Lerner G A, et al. The Millennium Eruption of Changbaishan Tianchi Volcano is VEI 6, not 7[J]. Bulletin of Volcanology, 2021, 83(11): 1-10.
[20] 钱程, 崔天日, 江斌,等. 长白山地区晚新生代火山地貌形态研究及其地质应用[J]. 第四纪研究, 2014, 34(002):312-324.
[21] 刘嘉麒, 陈双双, 郭文峰, 孙春青, 张茂亮, 郭正府. 长白山火山研究进展[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2015, 34(04)710-723.
[22] 王新茹, 赵波, 万园,等. 长白山天池火山碎屑流灾害区划[J]. 震灾防御技术, 2015, 10(2):9.
[23] Tang L, Li A, Shao G. Landscape-levelforest ecosystem conservation on Changbai Mountain, China and North Korea(DPRK)[J]. Mountain Research and Development, 2011, 31(2): 169-175.
[24] Xu J, Liu G, Wu J, et al. Recent unrest of Changbaishanvolcano, northeast China: A precursor of a future eruption?[J]. Geophysical Research Letters, 2012, 39(16).
[25] 王志刚. 高句丽王城及相关遗存研究[D]. 吉林大学.
星球研究所
以地理的视角，探索极致世界
···THE END···
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