SME科技故事出品
微信ID：SMELab
藝術源於生活。
《西遊記》最讓人印象深刻的地標，就是綿延八百里的火焰山。
一般認為，新疆吐魯番的克孜勒格塔山（意為「紅山」），是火焰山的原型。
只是，這與設定中的火焰山，還有一定差距。
克孜勒格塔山溫度是夠了，但並未達到烈焰騰騰，濃煙翻卷的效果。
那現實中真的有「火焰山」嗎？你別說，還真有。
想要有烈焰騰騰的效果，就必須得燒起來。
澳洲南威爾斯的溫根山（Wingen，意為「火災」），山上的一把火就燒了整整6000年。
因而，這座山也直接稱作「燃燒山」（Burning Mountain）。
遠看沒什麼，但靠近一看才發現地面都在冒著濃煙。
當地土著認為，是有魔鬼闖入了地底深處，於是部落的同伴才放火燒山，以警告其他人切勿接近。
當然，這只是一個傳說罷了，他們才不怕什麼魔鬼呢。
冬天到了，當地人還是會利用燃燒山的熱量保暖，又或是用於烹飪一些食材，燒水烤肉。
那麼好好一座山，為什麼能燒這麼久？因為這座山本身就充滿了燃料煤炭。
一開始，歐洲探險家還以為地底下冒出的煙霧是來源於火山。
直到1829年，地質學家才確認，這屬於地下煤層燃燒。
燃燒山的表面溫度能達到350攝氏度，地面裂開並釋放出刺鼻的硫磺味氣體。
此外，煤層燃燒還導致當地地貌的改變，大面積的地面發生了塌陷。
被燒紅的土壤
不過，當地人還是比較機智的。
他們在裂開的地縫中裝上了各種各樣的管道，用於提取地底下冒出的水和氣體。
煤礦是沒法采了，但用這原料製成的一些商品，例如天然硫磺藥膏，也帶來了可觀的利潤。
現在，燃燒山更成了一個獨特的旅遊景點，無數遊人慕名而來。
燃燒山的橫截面示意圖
煤層燃燒的成因是複雜的，有人為造成，也有自然原因。
當遇到適宜的溫度和足夠氧氣，煤層便會發生自燃。
而煤的炭化程度、組成、含硫量、破碎程度、水分以及當地地形等，也都會影響到煤的自燃。
例如，有的煤炭燃點就非常低，甚至低至30℃-40℃。此時，只要遇上氧氣，便很容易引起煤層的自燃。
科學家也推斷，澳洲燃燒山的煤層燃燒大機率屬於自燃。
也學者認為，這是由於火山熔岩在地下的侵入，才引發了煤層燃燒。
但無論如何，我們可以確定的是，澳洲燃燒山就是地球上現存最古老的火災了
大約在6000年前這煤火就莫名燒了起來，直到現在仍未熄滅。
如今，煤層的燃燒峰仍以每年大約1米的速度向南移動。
煤火，地點中國，圖源維基百科
不過，這場煤火，還不是這個地球上最早的煤火。
煤層燃燒，這並非什麼罕見的現象，全球都有發現。
有地質證據顯示，煤層燃燒早在更新世就已經存在了。
但是人類的活動，也正在急速加劇了煤田大火的發生。
在採煤過程中，由於作業不規範等各種原因造成的煤層火災案例比比皆是。
煤火
例如美國賓夕法尼亞州的桑塔利亞（Centralia，Pennsylvania），就因一次人為意外，點燃了一場持續半世紀的煤田大火。
原本一片繁榮安詳的小城，就被大火吞沒了，成了名副其實的「鬼城」。
而《寂靜嶺》的原型，也正是桑塔利亞鎮。
桑塔利亞鎮上被燒裂的公路
自成立以來，桑塔利亞鎮就一直享受著當地礦藏帶來的財富，以生產無煙煤著名。
在巔峰時期，該鎮上就有7個教堂，5個酒吧，27個畫廊，2個劇院。
而該小鎮的人口，也一度接近數千人的規模。
但成也煤礦，敗也煤礦。
現在即便地下還蘊藏著豐富的礦藏，鎮民也都無福消受了。
災難來臨之前的桑塔利亞鎮的狀況，圖源維基百科
1962年5月27日，消防公司的員工們就被請來城鎮上清理垃圾場。
當時的一個新的垃圾場，就建在一個廢棄的礦坑上。
和往常一樣，消防員工們將垃圾級場內的垃圾點燃燒毀，便用水將火焰撲滅了。
誰知，這個老舊礦坑其實還與地下縱橫交錯的礦道相連。
而當時說是已被澆滅的垃圾堆明火，在兩天後就又復燃了。隨後，鎮上隔三差五就會莫名起火。
不過這接連不斷的火災，並未引起政府的高度重視，大家連撲火都不積極。
就這樣，幾個月過去了。
在這之後，檢查員幾乎每天都能在桑塔利亞地區的礦井中檢查致死濃度的一氧化碳水平。
於是，8月9日桑塔利亞地區的礦井就被迫全部關閉停業了。
政府這才花了大量金錢，並嘗試了各種滅火方法。
但一切都太遲了，無論怎麼折騰煤火還是沒辦法被撲滅。
而人們也放棄了滅火和豐富的煤礦資源，任其緩慢燃燒。
但事情還沒完。
儘管居民經常性地吐槽那些從地下冒出的硫磺氣味，但大家還未意識到煤層燃燒的危險性。
這也是煤層火災的一個致命特性。
地下煤炭燃燒的方式，屬於悶燒（Smouldering），也叫陰燃。
例如紙張、鋸末、纖維織物以及某些多孔熱固性塑料等，特別是堆積時很容易就會發生陰燃。
香煙燃燒就屬於陰燃
這種燃燒方式的特點是緩慢的、低溫的、無明火，但卻也是最持久的，最難撲滅的。
所以我們能看到的地下煤火，一般燃燒時長都得要按年、幾十年來計算的。
基本上，地下的煤什麼時候燒完什麼熄火。
此外，悶燒過程中還會熱分解出可燃氣，使陰燃轉變成有焰燃燒。
如果不巧遇上易燃的森林，災情將擴大。
正是因為沒看到明顯的火勢，人們才容易放鬆了警惕。
但大火都藏在了地下，等待著將整個鎮子吞噬。
時間一晃十幾年過去了。1979年，市長將一根量油尺插入他的地下儲油罐內。
當時，他只是想檢查還剩下多少油，結果取出後發現量油尺竟有點燙手。
隨後他才放下一根溫度計，以測試了地下的溫度——77.8 °C，這下問題大了。
事實上，在更深處的煤層燃燒還能接近上千攝氏度。
地面冒出刺激性氣味都已經算是小事了。
有小孩還差點被塌陷的地面吞沒，無數人因一氧化碳中毒而被送去醫院搶救。
從那時起，居民的健康問題才被提升日程。
但早前的經驗已經說明了情況，火是不可能撲滅的，只能棄城而去了。
1982年，政府便撥款4200萬美元的安家費，用於居民的搬遷工作。
幾乎所有居民都接受了搬遷款離開，為了防火，那些被遺棄的房屋也被夷為了平地。
2002年，桑塔利亞的郵政編碼就被郵局註銷了，徹底成了一座鬼城。
儘管還有10名釘子戶選擇堅守自己的家園，但他們再也沒辦法收信，又或者說再也沒人能往這這裡寄信了。
科學家估計，如果按照目前燃燒的速度，小鎮的煤火還能再戰250年才考慮熄滅。
再之後，鬼城桑塔利亞便成了《寂靜嶺》的靈感源泉。
這更是增添了小鎮的神秘色彩，不少人會選擇這裡玩一些探險遊戲。
劇情中詭異療養院，就坐落在一個煙霧繚繞的寂靜小鎮上。
你應該知道這些煙霧的源頭了，這正是地下煤層燃燒釋放出來的毒氣。
電影《寂靜嶺：啟示錄》截圖
其實，所有有煤礦的地方，都在不同程度上存在煤層燃燒的情況。
這已經屬於全球性的災難問題了。
煤層燃燒不但造成了資源的巨大浪費，燃燒排放的有害氣體更是嚴重污染了大氣。
其中，二氧化碳、甲烷等溫室氣體也加劇了全球變暖的速度。
全世界的二氧化碳排放量里，大約有3%是源於煤層燃燒。
另外，一些有毒物質，如砷、汞、鉛、硒、一氧化碳和二氧化硫等也會污染當地水資源和土壤。
據估計，全球範圍內，每時每刻都有成千上萬個煤層在發生難以撲滅的火災。
而每年大約有10億噸煤炭被地下煤火燒毀，已占全球煤炭消費總量的八分之一。
作為全球最大的產煤國，我國的煤火災情也是最嚴重的。
據估計，我國每年有多達2億噸的煤炭資源被白白燒掉。若按每噸百元計算，則經濟損失每年可達200億元。
不過久病成醫，我國目前也是國際上搶救煤層火災技術最先進的國家。
事實上，中國也是世界上為數不多願意積極嘗試撲滅大規模煤礦火災的國家之一。
如果能夠及時扼制煤層火災的發生，那將能挽回不可估量的經濟損失。
即便這些地火已經肆虐千年，但相信在未來它們也定會被制服得妥妥帖帖。
*參考資料
Andrew A. Snelling.Australia’s Burning Mountain. Creation .1993.3.1
Coal seam fires - Worldwide forgotten environmental tragedy.sapient-horizons.com
Kevin Krajick.Fire in the Hole.smithsonian.com.2005.05
Centralia, Pennsylvania.Wikipedia
Guillermo Rein.Smouldering Fires and Natural Fuels.Wiley & Sons.2013
Coal-seam fire.Wikipedia
Philip Mosley.Lights! Camera! Fire! Centralia, Pennsylvania, on Film.Mining History Journal.2013
張文華,趙安文 .煤層自燃的特點及危害.華北國土資源.2003
武曉娟.煤火治理迎來熱能發電「黑科技」.中國能源報.2018