“这次火山喷发引发的蝴蝶效应, 竟改变了世界进程”
印尼坦博拉火山之怒：蝴蝶的翅膀，1816无夏之年
文｜飞天科学院
来源｜东南亚学人
▲ 1815年4月，印尼松巴哇（Sumbawa）岛上的坦博拉火山爆发，成为纪录以来人类史上最大规模火山爆发，全球气候也因此出现异常，令随后一年的1816年被称为“无夏之年”，间接造成全球饥荒、疾病、社会动荡、经济衰退，还间接令美国新增多个州，中国清朝出现“道光萧条”，由盛转衰。图为坦博拉火山喷发后形成的深达近千米的火山口。图源：NASA
历史动力学正在孕育着一股强大的力量：在可见的将来，所有的历史书籍、历史论断（简单因果论）都需要被重写、完善、量化。
来自各学科领域的科学家和哲学家、数学家、历史学家、考古学家、社会学家、人类学家、经济学家们会交叉融合，共同参与历史事件与历史演化研究——这一定会成为还原历史和预见未来的新动力。
19世纪的中国，跌跌撞撞进入了一个百年衰退的大时代。对这段历史的演化动力研究中，教科书上给出的论点是：落后就要挨打。这很中规中矩，简直再正确不过了。
但是我们依然有足够的好奇心。如果再进一步探讨的话，这种大范围、长时间、全方位的衰退背后，有什么更为本质的因子，以至于几亿人口的世界大国成了羔羊国度？
我们试图寻找历史上即使最为微弱的痕迹，不能被忽视的因子就在那里——这是哲学原理“万物普遍联系”的解析：蝴蝶效应的演进路径虽然无法预测、追踪，但规律却一定存在，即使永远找不到它，我们也会距离恐惧和无知更远一些。
而1816年，这个冰冷的无夏之年、饥饿之年，是否具有足够的推动力，导致世界近代史的演化路径发生了重大偏移？
1 1816，无夏之年
我们先回到1816年前一年。嘉庆二十年（1815年）3月23日，清政府决定进一步查禁鸦片。几乎同时，1815年4月，万里之外的印度尼西亚群岛，在距离坦博拉火山几百公里的爪哇岛上，士兵们听到轰隆隆的声音闷闷地传来，他们以为这是大炮发出的声音，并迅速地为一场战争做好了准备。
几天之后的4月5日，士兵们并没有等来敌人的进攻，而是看到三股火光从松巴哇岛上冲天而起，漫天飞舞的烟柱和气体一直飞向了4万米的高空。
炙热的岩浆从火山口喷涌而出，以160公里/小时的速度无情地踏过草地和森林，扫荡它前面的一切。岩浆沸腾着，深入海洋长达几十公里远，巨大的像木筏一样的岩石滚落着撞向停在港口的船只。
坦博拉火山狂怒了、喷发了。坦博拉是“走开”的意思，告诫人们不要轻易接近这座火山，因为历史上这里曾充满灾难……
这次狂暴的大喷发从4月5日一直持续到7月中旬，是世界上有文字记载的规模最大的一次火山爆发，火山爆发指数（Volcanic Explosivity Index , VEI）为7，该指数最高为8。
爆发的火山伴着轰轰的巨响，不断向高空喷出大量的火山灰和气体，厚重的火山灰在以后3天内将附近480千米范围内的天空完全遮黑。4月12日中午时分，在距火山几百千米以外的瓜哇岛，天空黑得几乎伸手不见五指。
这次火山爆发，喷入空中的火山灰和碎石估计为170万吨。当烟雾消散以后，坦博拉火山已“喷掉了山顶”，其高度从4100米减为2850米。
坦博拉火山直到7月15日才逐渐安静了下来。从火山口倾泻下来的熔岩流，在淹没了山脚下大片农田后，流入海中，激起冲天水雾。火山爆发时伴随的地震使海底地壳沉陷，引起了海啸，巨浪将位于火山旁的坦博拉镇吞没了。
这次灾难导致10多万人遇难，成为有文字记载以来伤亡最为惨重的火山灾难。坦博拉喷出的火山灰总体积多达150立方千米，而且抵达高至44千米的平流层。远至英国伦敦，都可以看见因火山灰而出现的日落彩霞。大量的火山灰进入大气，遮住了太阳光的能量，全球性的低温席卷了欧洲、美洲和亚洲。这导致全球平均温度在之后一两年下降大约摄氏0.4至0.7度。
在火山喷发产生的长达15年的全球气候波动期里，北半球出现了极端的天气：干旱和暴风雨雪。而1816年，则是自1400年以后，北半球最寒冷的一年。
人们把1816这一年叫做：无夏之年。
2 一只蝴蝶扇动翅膀
蝴蝶的翅膀终于带来了飓风：坦博拉火山喷发改变了一切，它的能量推动了历史进程。
这一年的4月，美国人发现，虽然春天来了，可气温还是很低，河水面上结着薄冰，地上的积雪没过脚面。即便到了5月，天空中仍在飘着雪花，柔嫩的花蕾已被冻死，草地上躺着因饥寒而死的绵羊。
在美国东北部，1816年的夏天，夏霜袭击了新泽西、弗吉尼亚。6月，一场降雪不得不让人们开始使用雪橇作为交通工具。当时有报道说，在 7月4日美国独立日这天，又一场雪纷纷扬扬，水池的水都冻结了，独立日的庆祝活动不得不放在教堂里举行。托玛斯・杰弗逊，这位独立宣言的起草人、美国总统，这时已经完成自己的两届总统任期，隐居在蒙地沙罗。
据说，当年他农场的收成非常可怜，甚至不能帮他还上 1000美元的贷款。气象专家说，尽管在气象记录上，1816年尚不是最冷的年份，不过严寒发生在6月至9月，这个期间恰恰是庄稼生长的黄金季节，北美部分地区农作物因此，绝收，农作物减产导致农产品价格不断上涨，美国农民的生存受到了威胁，生活困苦不堪。
粮食歉收，粮价上涨，农民生活饥寒交迫。
位于新英格兰的阿尔弗雷德村的村史这样记载：1816年被称为“饥饿之年”，也被称为“无夏之年”。
在亚洲的印度，夏季阴雨连绵，加重了霍乱的传播，瘟疫从恒河流域的班加罗尔一直蔓延到莫斯科。
在欧洲，低温造成了灾难。1816年，暴雨让欧洲很多河流泛滥，这也包括莱茵河。西欧的农作物大面积减产，法国和德国的葡萄受灾严重，1816年的葡萄酒产量很少，质量很差。
《泰晤士报》在1816年7月报道：寒冷潮湿的天气正在毁灭英格兰的草场和苜蓿，这对农民来说是一场灾难，毁灭了大多数人生活的希望。
人们记载当时的情景：蜂群一般的乞丐堵塞了道路，向过路人哀求。法国勃艮第的旅行者记叙：“乞丐本来已经很多，现在数量猛增；每到一站都有成群的妇女、儿童和老人聚集在马车周围。”“但绝对没有在爱尔兰包围旅行者的人数那么多。”在瑞士，大批乞丐挤满了道路，像一支军队一样，他们的目光充满绝望，“他们的面颊上泛着死者的苍白。”1816-1819年，爱尔兰爆发了斑疹伤寒传染病，大约10万爱尔兰人死亡。英国BBC利用瑞士的档案资料推测，1816年的死亡率增加了一倍，整个欧洲死了20万人。
在美国，农民们只能加快西迁，寻找更肥沃的土地。大规模的人口流动迁移，这也改变了美国农业结构，西部成为主要的产粮区。印第安纳、伊利诺伊也分别在1816年和1818年成为美国一个州1820年美国有300万人居住在阿巴拉契亚山脉以西，到1840年近600万人居住在那里，这促进了美国西部的开发。
同时，欧洲开始向美国大量移民，掀起了第一次移民高潮。1820年美国人963.8万，1840年美国人口1706.9万，到了1850年变成2319.2万，30年人口增加2倍多。众多移民涌入和西部大开发，加快了美国发展进程，美国开始强大起来。
在欧洲，“粮食骚乱”激发了席卷欧洲大陆的革命激情。
如果不是那场出人意料的暴雨，拿破仑也许会追上从四壁村溃退的威灵顿，而这也许能对第二天的战斗产生重要影响；而如果没有连日的阴雨，拿破仑就可能在当日上午9时准时开战，也许在布吕歇尔到来之前，战役已经结束了，拿破仑就可以按原定计划，对付布吕歇尔，历史很可能就从此改写。异常的雨季，准确地说万里之遥以外坦博拉火山爆发造成的异常气候，帮助威灵顿成就了打败拿破仑的功名。
法国政府倒台。德国爆发动乱，掀起第一次反犹太骚乱。由于社会的动荡，西班牙自顾不暇，其殖民地阿根廷在1816年独立。
当然值得一提的，饥荒让化学家的德国的尤斯图斯·冯·李比希发明了化学肥料。因为马的食物燕麦涨了8倍，马车不能成为依赖的主要的交通工具，1817年，德国人卡尔·德莱斯发明了现在的自行车。
也因为欧洲的粮食危机，欧洲的资本家开始在世界范围内扩张，转嫁危机，世界各地弱小的国家开始沦为殖民地。
英国加快了向外扩张的步伐。1816年，英国阿美士德出使中国，想要打开中国的大门，结果失败。但这次出使的失败，让英国人心怀歹意，也让阿美士德窥视了解中国沿海地形和国情，加快了鸦片的输出，为20年后的鸦片战争打下伏笔。
3 大灾难中的诗歌与艺术
然而，苦难中依然有诗歌和艺术。
我曾到一个似梦非梦的幻境，
那里，明媚的阳光已经熄灭，
浩瀚的星辰迷失
在黑暗宇宙的永恒虚空之中，
无径冰封的大地长夜难明；
唯有婆娑的星球不知所以地在转动，
在无月的空中笼罩着幽灵。
黎明来了又去——白昼却不再降临，
面对绝望的恐惧，人们选择去遗忘激情，
一颗颗冷却的心
纷纷自私至极地祈祷光明。
——拜伦《黑暗》（Darkness）
这是英国诗人拜伦笔下的1816，在这一年，他也迎来了自己的创作高峰。
世界第一部真正意义上的科幻小说，由玛丽·雪莱创作的《弗兰肯斯坦》（全名是《弗兰肯斯坦——现代普罗米修斯的故事》，也译作《科学怪人》）也产生于这一时期。
1816年夏天，因阴雨连绵，雪莱同夫人玛丽、好友拜伦等人在日内瓦度假时，不得不滞留在室内。大家提议每人写一篇恐怖故事，后来只有玛丽·雪莱的故事成型。1817年春天，玛丽写完《弗兰肯斯坦》，次年出版。
《吸血鬼》小说也产生于这一时期，这本书的作者曾是拜伦的家庭医生，约翰 ·W·波利多里，该书也被认为是吸血鬼文学题材先驱。
1816年春，21岁的波利多里接受了拜伦作品出版商的一笔数目不小的订金，记录他们在欧洲的旅行，但他的任务也很不容易，因为拜伦经常侮辱他，嘲笑他的文学抱负。
但这位有抱负的小说家在科佩城堡斯塔尔夫人的沙龙上，愈合了自己的创伤。8月大部分的时间里，他完成了小说《吸血鬼》。而这部小说也是吸血鬼小说的鼻祖。
▲ 《鲜红的落日》，特纳作品
▲ 《佩特沃斯湖落日》，特纳作品
《佩特沃斯湖落日》是研究当时大气的绘画之一。根据《大气化学与物理学》（Atmospheric Chemistry and Physics）期刊发布的一项研究，欧洲的画家可以看到1815年印尼坦博拉火山喷发后天空颜色的变化。火山爆发后将气体以及火山灰喷发至大气中，然后随着大气环流周游世界。分散在日光中的悬浮微粒，使得欧洲出现亮红色和橘色的日落景色，这样的情况一直持续了三年时间。
特纳是在当时描绘如此壮观日落之景的艺术家之一，现在的科学家们希望利用特纳以及其他艺术家的作品，力图找到古代大气成分的关键信息。
希腊雅典学院的大气物理学教授Dr. Christos Zerefos表示：“大自然对伟大艺术家的心灵和灵魂是有吸引力的。”Dr. Christos Zerefos和他的研究团队分析了1500年至2000年间数百张高清数码图片，在这段时间里，全球有50座大火山的喷发。他们还发现在1500年至1900年间，至少有181位艺术家描绘过日落共554幅作品，其中不乏鲁本斯、伦勃朗、庚斯博罗和荷加斯的作品。
4 中国农业文明走向尽头
然而，艺术不能当饭吃，在坦博拉大喷发的1815-1817年，中国云南地区发生了嘉庆大灾荒。据云南《邓川县志》记载，嘉庆二十一年(1816年)“是岁大饥，路死枕籍。”昆明现实主义诗人李于阳在《卖儿叹》中写道：“三百钱买一升粟，一升粟饱三日腹。穷民赤手钱何来，携男提女街头卖。明知卖儿难救饥，忍被鬼伯同时录……”
影响不只是云南，它对整个中国影响巨大，造成了经济的大萧条。我国经济史学家吴承明称之为“道光萧条”。
著名的经济史学家李伯重对此作了深入的研究，清华大学和密执安大学于2005年联合举行的“中国的19世纪危机”学术讨论会，研讨当时的情况。
这里仅以中国上海松江为例，就可以看出天灾对中国农业社会的巨大影响。1816年，江南地区粮食减产两三成，以后年年减产，一亩好地“可值十余千，递降至一二千钱不等”。农业产量降低，而成本居高不下，农民破产，土地荒芜，富庶的江南一片萧条。
道光癸未年（公元1823年），发生了全国范围的水灾，史称“癸未大水”。《清史稿·食货志·赋役》称：“国初以来承平日久，海内殷富，为旷古所罕有……至道光癸未大水，元气顿耗。”
一场水灾竟然把整个大清的元气全部耗尽。
当时民生凋敝、农事益艰，“耕牛有不能养者矣，农器有不能全者矣，膏壅有不能足者矣。”田地里全是杂草，旱涝不匀，害虫为患，人们勉强糊口，年复一年，最后，只能卖妻鬻子。破产的农民只有死路一条，尸体填满填沟壑。即便有勤俭耕作的人，脸上都是菜色。江南棉纺织业濒临破产了，手工业者“纺织无赢，只好坐食，竟无生路也”。
诗人龚自珍真实记录当时社会情况：“大抵富户变贫户，贫户变饿者，四民之首，奔走下贱，各省大局，岌岌乎皆不可以支日月，奚暇问年岁！”他后来写下了著名的《已亥杂诗》：
九州生气恃风雷，万马齐喑究可哀。 我劝天公重抖擞，不拘一格降人才。
“万马齐喑究可哀”，就是当时社会的真实写照。
英国的经济学家安格斯·麦迪森运用实际购买力的计算方法，对过去中国和世界主要经济体的GDP作了计算：在1700—1820年的一个多世纪中，中国经济的年均增长速度甚至快于欧洲。可在1820年以后的一个半世纪中，中国经济在世界经济中的份额一直在下降，并成为世界六大经济体中唯一出现人均GDP下降的地区。
由此而言，可以说1816年是以农业为主的中国经济的拐点。
经济上的危机导致引发了社会危机，正像中国社会史学会会长、南大历史教授冯尔康指出的一样：道光时代，民困导致民变，即经济衰退引起了社会动荡。
农业社会危机的持续最终导致于太平天国的运动，战争给中国带来的人口损失至少在1亿以上，整个江南经济遭到毁灭性的打击。加上英国等列强的侵入，外有强敌，内有天灾人乱，中国一下跌入到了历史的谷底。中国两千多年的农业文明走到了尽头。
这场火山喷发加速了西方列强对中国的侵略，也加快了中国农业社会的瓦解。
当然，这对中国农业也产生深远的变化。
仅以1816年之后山东胶东半岛为例，在传统作物中喜温耐旱作物谷子的种植面积下降，耐寒湿的农作物成为主要农作物。胶东半岛开始种植番薯，以后气温回升，玉米、花生等爆发式的增长。从此，中国的北方人开始普遍吃红薯、玉米和花生了。这也改变了中国人的饮食结构和习惯。从某种程度上讲，一次火山喷发，改变了一切。
在中国的古代文献和故纸堆里，藏着很多关于火山的故事：红色的天空、消失了的星空、月食时候消失的红月亮、寒冷与饥馑、瘟疫与战争（Zhang et al., 2007），这些故事等着科学家们和历史学家们的再次认识和挖掘。
在大自然灾难面前，人类社会竟如此脆弱。强火山活动是气候研究中不确定性的重要来源，看着全球变暖了，说不定哪天超级火山爆发，全球变暖就成为往事了。
要证实这样的事都不需要找地质资料，看看历史资料就行，900-1100年的唐宋时期被称作中世纪暖期，温度可能和现在差不多，中华盛世的顶峰也发生在那个时代。
然而随之而来的火山活动，造成了随后的明清小冰期，那个时代的农民起义、王朝更替和气候变动并非只是有一点儿联系，而是展示了我们人类在天灾面前的渺小和无助。
火山之怒这只巨大的蝴蝶翅膀，足以让人类文明演化的路径偏移，你说是吗？
*文章转自“东南亚学人”，小标题为欧亚系统科学研究会自拟。
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