Вулканични опасности | Лавови потоци, лахари, газове, пирокластика

Съдържание

• Вулканични опасности
• Лава тече
• Пирокластични токове на плътност
• Пирокластически водопад
• Lahars
• Газове
• за автора

Това е един от няколкото потоци лава на Принц Авеню, които се пресичат през гората между кръстосаните улици на Рая и Орхидеята. Потокът от лава е широк около 3 метра (10 фута). (Калапана / Кралски градини, Хаваи). Изображение от USGS. Увеличи изображението

Вулканични опасности

Вулканите могат да бъдат вълнуващи и завладяващи, но и много опасни. Всякакъв вид вулкан е в състояние да създаде вредни или смъртоносни явления, независимо дали по време на изригване или период на затихване. Разбирането на това, което може да направи вулкан, е първата стъпка към смекчаване на опасностите от вулкани, но е важно да се помни, че дори учените да са изучавали вулкан от десетилетия, те не знаят непременно всичко, на което е способен. Вулканите са естествени системи и винаги имат някакъв елемент на непредсказуемост.

Вулканолозите винаги работят, за да разберат как се държат вулканичните опасности и какво може да се направи, за да се избегнат. Ето няколко от по-често срещаните опасности и някои от начините, по които те се формират и се държат. (Моля, обърнете внимание, че това е предназначено само като източник на основна информация и не трябва да се третира като оценител за оцеляване от тези, които живеят в близост до вулкан. Винаги слушайте предупрежденията и информацията, издадени от местните вулканолози и граждански власти.)

Лава тече

Лавата е разтопена скала, която изтича от вулкан или вулканичен отдушник. В зависимост от неговия състав и температура, лавата може да бъде много течна или много лепкава (вискозна). Потоците на течности са по-горещи и се движат най-бързо; те могат да образуват потоци или реки или да се разпространяват в пейзажа в лобове. Вискозните потоци са по-студени и изминават по-къси разстояния и понякога могат да се натрупат в лавови куполи или тапи; сривовете на фронтовете на потока или куполите могат да образуват токове на пирокластична плътност (обсъдени по-нататък).

Повечето потоци от лава могат лесно да бъдат избегнати от човек пеша, тъй като те не се движат много по-бързо от скоростта на ходене, но потокът от лава обикновено не може да бъде спрян или отклонен. Тъй като потоците от лава са изключително горещи - между 1000-2000 ° C (1800 - 3 600 ° F) - те могат да причинят тежки изгаряния и често да изгарят растителност и структури. Лавата, изтичаща от отдушник, също създава огромно количество налягане, което може да смаже или погребе каквото оцелее, ако бъде изгорено.

Отложения от пирокластичен поток, покриващи стария град Плимът на карибския остров Монтсеррат. Авторско право iStockphoto / S. Hannah. Увеличи изображението

Пирокластичен поток на връх Сейнт Еленс, Вашингтон, 7 август 1980 г. Изображение от USGS. Увеличи изображението

Пирокластични токове на плътност

Токовете на пирокластична плътност са експлозивно изригващо явление. Те са смеси от прахообразна скала, пепел и горещи газове и могат да се движат със скорост от стотици мили в час. Тези течения могат да бъдат разредени, както при пирокластичните скокове, или концентрирани, както в пирокластичните потоци. Те са задвижвани от гравитация, което означава, че текат по склонове.

Пирокластичен скок е разреден, турбулентна плътност на тока, който обикновено се образува, когато магмата взаимодейства експлозивно с водата. Пренапреженията могат да пътуват над препятствия като стени на долината и да оставят тънки отлагания от пепел и скала, които се надвесват над топографията. Пирокластичният поток е концентрирана лавина от материал, често от срутване на купол от лава или изригваща колона, което създава масивни находища, които варират по размер от пепел до камъни. Пирокластичните потоци са по-склонни да следват долини и други депресии и техните находища изпълват тази топография. Понякога обаче горната част на пирокластичния облак на потока (който е предимно пепел) ще се отдели от потока и ще пътува самостоятелно като скок.

Токовете от пирокластична плътност от всякакъв вид са смъртоносни. Те могат да изминават кратки разстояния или стотици мили от своя източник и да се движат със скорост до 1000 км / ч (650 мили / ч). Те са изключително горещи - до 400 ° C (750 ° F). Скоростта и силата на тока на пирокластична плътност, съчетана с неговата топлина, означават, че тези вулканични явления обикновено унищожават всичко по пътя им, било чрез изгаряне или смачкване, или и двете. Всичко, попаднало в пирокластичен ток с плътност, ще бъде силно изгорено и изпомпано от отломки (включително останки от каквото и да е преминало потока). Няма начин да избягате от пирокластичен ток на плътност, различен от това да не сте там, когато това се случи!

Един нещастен пример за унищожаването, причинено от пирокластични течения с плътност, е изоставеният град Плимут на карибския остров Монтсеррат. Когато вулканът Суфриер Хилс започна да изригва бурно през 1996 г., пирокластични течения на плътност от облаци на изригване и срутване на купол от лава обиколиха долини, в които много хора имаха своите домове, и заляха град Плимът. Тази част на острова оттогава е обявена за зона без влизане и евакуирана, въпреки че все още е възможно да се видят останките на сгради, които са били съборени и погребани, и предмети, които са били стопени от топлината на пирокластичните течения на плътността ,

Маунт Пинатубо, Филипини. Изглед на самолета на Air Air DC-10 на опашката си заради теглото на пепел от 15 юни 1991 г. Военноморска въздушна станция Cubi Point. USN снимка от R. L. Rieger 17 юни 1991 г. Увеличи изображението

Пирокластически водопад

Пирокластичните падания, известни също като вулканични упадъци, се появяват, когато тефра - фрагментирана скала с размери от мм до десетки см (части от инчове до крака) - се изхвърля от вулканичен отдушник по време на изригване и пада на земята на известно разстояние от отдушникът. Водопадите обикновено се свързват с плински изригващи колони, облаци пепел или вулканични струи. Тефра в пирокластични отлагания може да е транспортирана само на малко разстояние от отдушника (няколко метра до няколко км) или, ако се инжектира в горната атмосфера, може да обиколи земното кълбо. Всякакъв вид пирокластично падащо находище ще се мантира или облича над пейзажа и ще намалява както по размер, така и по дебелина, колкото по-далече е от своя източник.

Паданията на тефра обикновено не са пряко опасни, освен ако човек не е достатъчно близо до изригване, за да бъде ударен от по-големи фрагменти. Ефектите от паданията обаче могат да бъдат. Пепелта може да задуши растителността, да унищожи движещите се части в двигателите и двигателите (особено в самолетите) и да надраска повърхностите. Scoria и малки бомби могат да разчупят деликатните предмети, да вдлъбнат металите и да се вграждат в дърво. Някои пирокластични падания съдържат токсични химикали, които могат да бъдат абсорбирани в растения и местни водоснабдявания, което може да бъде опасно както за хората, така и за добитъка. Основната опасност от пирокластичните падания е теглото им: тефрата с всякакъв размер е изградена от прахообразна скала и може да бъде изключително тежка, особено ако се намокри. Повечето от щетите, причинени от падания, възникват, когато мократа пепел и скориите по покривите на сградите ги причиняват да се срутят.

Инжектираният в атмосферата пирокластичен материал може да има глобални, както и локални последици. Когато обемът на облак за изригване е достатъчно голям и облакът се разпространява достатъчно далеч от вятъра, пирокластичният материал може всъщност да блокира слънчевата светлина и да причини временно охлаждане на земната повърхност. След изригването на планината Тамбора през 1815 г. толкова много пирокластични материали достигат и остават в земната атмосфера, че глобалните температури падат средно около 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Това предизвика появата на екстремни климатични условия в световен мащаб и доведе 1816 г. до известна като Годината без лято.

Голям камък, носен в потока Лахар, Мъди река, източно от връх Сейнт Еленс, Вашингтон. Геолози за мащаб. Снимка от Лин Топинка, USGS. 16 септември 1980 г. Увеличи изображението

Lahars

Лахарите са специфичен вид кални потоци, съставени от вулканични отломки. Те могат да се образуват в редица ситуации: когато малки склонове се срутят, събират вода по пътя си надолу по вулкан, чрез бързо топене на сняг и лед по време на изригване, от обилни валежи върху насипни вулканични отломки, когато вулкан изригва през кратерно езеро, или когато кратерно езеро се оттича поради прелив или срутване на стената.

Лахарите протичат като течности, но тъй като съдържат суспендиран материал, обикновено имат консистенция, подобна на мокър бетон. Те текат надолу и ще последват депресии и долини, но могат да се разпространят, ако достигнат равна зона. Лахарите могат да пътуват със скорост над 80 км / ч и да достигат разстояния десетки мили от източника си. Ако са генерирани от вулканично изригване, те могат да задържат достатъчно топлина, за да останат 60-70 ° C (140-160 ° F), когато си починат.

Лахарите не са толкова бързи или горещи като другите вулканични опасности, но са изключително разрушителни. Те или ще булдозират, или ще погребват каквото и да било по пътя си, понякога в депозити с дебелина десетки фута. Каквото не може да се измъкне от лахарска пътека, или ще бъде пометено, или погребано. Лахарите обаче могат да бъдат открити предварително чрез акустични (звукови) монитори, което дава време на хората да стигнат до високо място; те понякога могат да бъдат насочени далеч от сгради и хора чрез бетонни прегради, въпреки че е невъзможно да бъдат спрени напълно.

Езеро Ниос, Камерун, Газово освобождаване 21 август 1986 г. Мъртво говедо и околните съединения в село Ниос. 3 септември 1986 г. Изображение на USGS. Увеличи изображението

Излъчване на серен диоксид от фумароли на серните банки на срещата на вулкана Килауеа, Хавай. Увеличи изображението

Газове

Вулканичните газове вероятно са най-малко показателната част от вулканично изригване, но те могат да бъдат едно от изригванията с най-смъртоносни последици. По-голямата част от отделения газ при изригване е водна пара (H₂О) и сравнително безобидни, но вулканите също произвеждат въглероден диоксид (СО)₂), серен диоксид (SO₂), сероводород (H₂S), флуор газ (F₂), водороден флуорид (HF) и други газове. Всички тези газове могат да бъдат опасни - дори смъртоносни - в правилните условия.

Въглеродният диоксид не е отровен, но измества нормалния въздух, носещ кислород, и е без мирис и безцветен. Тъй като е по-тежък от въздуха, той се събира в депресии и може да задуши хора и животни, които се скитат в джобове, където е изместил нормалния въздух. Освен това може да се разтвори във вода и да се събере в езерни дъна; в някои ситуации водата в тези езера може изведнъж да изригне огромни мехурчета въглероден диоксид, убивайки растителността, добитъка и хората, живеещи наблизо. Такъв беше случаят при преобръщането на езерото Nyos в Камерун, Африка през 1986 г., където изригване на CO₂ от езерото задушават над 1700 души и 3500 добитък в близките села.

Серен диоксид и сероводород са и газове на базата на сяра и за разлика от въглеродния диоксид имат ясно изразена кисела, гнило-яйчена миризма. ТАКА₂ може да се комбинира с водна пара във въздуха и да образува сярна киселина (H₂ТАКА₄), разяждаща киселина; Н₂S също е много кисел и изключително отровен дори в малки количества. И двете киселини дразнят меките тъкани (очи, нос, гърло, бели дробове и др.), А когато газовете образуват киселини в достатъчно големи количества, те се смесват с водна пара, образувайки вог или вулканична мъгла, която може да бъде опасна за дишане и да причини увреждане на белите дробове и очите. Ако аерозолите на базата на сяра достигнат горната атмосфера, те могат да блокират слънчевата светлина и да повлияят на озона, които имат както краткосрочни, така и дългосрочни ефекти върху климата.

Един от най-гадните, въпреки че по-рядко срещаните газове, отделяни от вулканите, е флуорният газ (F₂). Този газ е жълтокафяв, корозивен и изключително отровен. Като CO₂, тя е по-гъста от въздуха и има тенденция да се събира в ниски райони. Неговата съпътстваща киселина, флуороводород (HF) е силно корозивна и токсична и причинява ужасни вътрешни изгаряния и атакува калций в скелетната система. Дори след като видимият газ или киселина се разсейва, флуорът може да бъде абсорбиран в растенията и може да бъде в състояние да отрови хора и животни за дълги периоди след изригване. След изригването на Лаки в Исландия през 1783 г., отравянето с флуор и гладът причини смъртта на повече от половината добитък и почти една четвърт от населението му.

за автора

Джесика Бал е аспирант в катедрата по геология на Държавния университет в Ню Йорк в Бъфало. Концентрацията й е във вулканологията и в момента изследва срутване на купола на лава и пирокластични потоци. Джесика спечели бакалавърска степен от колежа на Уилям и Мери и работи една година в Американския геоложки институт в програмата за образование / аутрич. Тя също пише блога Magma Cum Laude и в какво свободно време е останала, тя се наслаждава на скално катерене и свирене на различни струнни инструменти.