Turinys
Tai yra vienas iš kelių Princo aveniu tekančių lavos srautų, kertančių mišką tarp Rojaus ir Orchidėjos kryžminių gatvių. Lavos upelis yra maždaug 3 metrų (10 pėdų) pločio. (Kalapana / Karališkasis sodas, Havajai). Vaizdas: USGS. Padidinti vaizdą
Vulkaniniai pavojai
Vulkanai gali būti įdomūs ir žavūs, tačiau kartu ir labai pavojingi. Bet koks ugnikalnis gali sukelti žalingus ar mirtinus reiškinius išsiveržimo ar ramybės laikotarpiu. Suprasti, ką ugnikalnis gali padaryti, yra pirmas žingsnis siekiant sumažinti ugnikalnių pavojų, tačiau svarbu atsiminti, kad net jei mokslininkai dešimtmečius tyrinėjo ugnikalnį, jie nebūtinai žino viską, ką gali. Vulkanai yra natūralios sistemos ir visada turi tam tikrą nenuspėjamumo elementą.
Vulkanologai visada stengiasi suprasti, kaip elgiasi ugnikalnių pavojai, ir ką galima padaryti siekiant jų išvengti. Čia pateikiami keli dažniausiai pasitaikantys pavojai ir keli jų formavimo bei elgesio būdai. (Atkreipkite dėmesį, kad tai yra tik pagrindinės informacijos šaltinis. Netoli vulkano gyvenantys žmonės neturėtų būti laikomi išgyvenimo vadovu. Visada klausykite įspėjimų ir informacijos, kurią pateikė jūsų vietiniai vulkanologai ir civilinės valdžios atstovai.)
Lava teka
Lava yra išlydyta uola, ištekanti iš ugnikalnio ar vulkaninės angos. Priklausomai nuo sudėties ir temperatūros, lava gali būti labai skysta arba labai lipni (klampi). Skysčių srautai yra šiltesni ir juda greičiausiai; jie gali sudaryti upes ar upes arba pasiskirstyti po kraštovaizdį skiltose. Klampūs srautai yra vėsesni ir juda trumpesniais atstumais, todėl kartais gali kauptis į lavos kupolus ar kamščius; srauto frontų ar kupolų griūtys gali sudaryti pikroclastinio tankio sroves (aptartos vėliau).
Daugumos lavos tekėjimų žmogus gali lengvai išvengti pėsčiomis, nes jie nejuda daug greičiau nei vaikščiodami, tačiau lavos tekėjimo paprastai negalima sustabdyti ar nukreipti. Kadangi lavos srautai yra labai karšti - nuo 1 000 iki 2 000 ° C (1800–3 600 ° F), jie gali sukelti sunkius nudegimus ir dažnai nudeginti augmeniją bei struktūras. Iš ventiliacijos angos sklindanti lava taip pat sukuria didžiulį slėgį, kuris gali sutraiškyti ar užkasti viską, kas liko gyva.
Piroklastinių srautų telkiniai, apimantys senąjį Plimuto miestą Karibų jūros saloje Montserrate. Vaizdo autorių teisės „iStockphoto“ / S. Hannah. Padidinti vaizdą
Pyroclastic srautas prie St. Helens kalno, Vašingtone, 1980 m. Rugpjūčio 7 d. USGS vaizdas. Padidinti vaizdą
Pirolastinės tankio srovės
Pirolastinės tankio srovės yra sprogstamasis išsiveržimo reiškinys. Jie yra susmulkintų uolienų, pelenų ir karštų dujų mišiniai ir gali judėti šimtų mylių per valandą greičiu. Šios srovės gali būti praskiedžiamos, kaip ir pikroclastinėse bangose, arba koncentruotos, kaip ir pirolastinėse tėkmėse. Jie yra varomi sunkio jėgos, tai reiškia, kad jie teka žemyn šlaitais.
Piroklastinis viršįtampis yra praskiesta, turbulentiško tankio srovė, kuri paprastai susidaro, kai magma sprogstamai sąveikauja su vandeniu. Virš kliūčių, tokių kaip slėnio sienos, gali kilti viršįtampiai, o pelenų ir uolienų nuosėdos gali likti plonos. Piklastinė tėkmė yra koncentruota medžiagos lavina, dažnai susidariusi iš lavos kupolo ar išsiveržimo kolonos, susidarančios didžiulės nuosėdos, kurių dydis yra nuo pelenų iki riedulių. Piroklastiniai srautai labiau seka slėnius ir kitas įdubas, o jų nuosėdos užpildo šią topografiją. Tačiau kartais viršutinė pikoclastinio srauto debesies dalis (dažniausiai pelenai) atsiskirs nuo srauto ir keliaus savaime kaip viršįtampis.
Bet kokios rūšies piroklastinės tankio srovės yra mirtinos. Jie gali nuvažiuoti nedidelius atstumus ar šimtus mylių nuo savo šaltinio ir judėti iki 1000 km / h (650 mylių per valandą) greičiu. Jie yra ypač karšti - iki 400 ° C (750 ° F). Piroklastinio tankio srovės greitis ir jėga, kartu su jos šiluma, reiškia, kad šie ugnikalnių reiškiniai paprastai sunaikina bet ką savo kelyje degindami ar gniuždydami arba abu kartu. Viskas, kas patenka į piroklastinio tankio srovę, bus stipriai sudeginama ir išpumpuojama šiukšlėmis (įskaitant bet kokio srauto pratekėjusias liekanas). Nėra jokio būdo ištrūkti iš pikroclastinio tankio srovės, išskyrus tai, kad jo nėra, kai tai įvyksta!
Vienas nelaimingas sunaikinimo, kurį sukėlė piroklastinės tankio srovės, pavyzdys yra apleistas Plimuto miestas Karibų saloje Montseratas. Kai 1996 m. Soufrière Hills ugnikalnis pradėjo žiauriai išsiveržti, piroklastinės tankio srovės iš išsiveržimo debesų ir lavos kupolo griūties nukeliavo į slėnius, kuriuose buvo daugybė žmonių, ir užliejo Plimuto miestą. Nuo tada ta salos dalis buvo paskelbta įvažiavimo zona ir evakuota, nors vis dar galima pamatyti apvogtų ir palaidotų pastatų liekanas bei daiktus, kurie ištirpo dėl piroklastinių tankio srovių kaitros. .
Pinatubo kalnas, Filipinai. Vaizdas iš „World Airways DC-10“ lėktuvo, kurio lėktuvo padėtis nustatyta dėl 1991 m. Birželio 15 d. Pelenų svorio. „Cubi Point“ karinio jūrų laivyno oro stotis. R. L. Riegerio USN nuotrauka. 1991 m. Birželio 17 d. Padidinti paveikslėlį
Pyroclastic krioklys
Pyroclastiniai kritimai, dar vadinami ugnikalnių iškritimais, įvyksta, kai tefra - suskaidyta uoliena, kurios dydis nuo mm iki dešimčių cm (colių iki pėdų frakcija) - išsiveržimo metu išstumiama iš vulkaninės angos ir nukrenta ant žemės kažkur toliau nuo ventiliacija. Kriokliai paprastai siejami su Pliniano išsiveržiančiomis kolonomis, pelenų debesimis ar ugnikalnių pliūpsniais. Tefra, esanti piroklastinėse kritimo nuosėdose, galėjo būti gabenama tik nedideliu atstumu nuo ventiliacijos angos (nuo kelių metrų iki kelių km) arba, jei ji bus įšvirkščiama į viršutinę atmosferą, gali apskrieti žemės rutulį. Bet koks piroklastinis kritimo nuosėdis perauga į kraštovaizdį arba nuslinka ir sumažės jo dydis ir storis, kuo toliau nuo jo ištakų.
Tefros kritimai paprastai nėra tiesiogiai pavojingi, nebent žmogus būtų pakankamai arti išsiveržimo, kad jį užkluptų didesni fragmentai. Tačiau kritimo padariniai gali būti. Pelenai gali užgniaužti augmeniją, sunaikinti varikliams (ypač orlaiviams) judančias dalis ir subraižyti paviršius. Skorija ir mažos bombos gali sulaužyti subtilius daiktus, nulaužti metalus ir įsitvirtinti medienoje. Kai kuriuose piroklastiniuose kritimuose yra nuodingų cheminių medžiagų, kurios gali būti absorbuojamos augaluose ir vietiniame vandens tiekime, o tai gali būti pavojinga žmonėms ir gyvuliams. Pagrindinis piroklastinių kritimų pavojus yra jų svoris: bet kokio dydžio tefrą sudaro susmulkintos uolienos ir ji gali būti ypač sunki, ypač jei ji sušlapo. Didžioji dalis kritimų daromos žalos atsiranda, kai šlapi pelenai ir žvyneliai ant pastatų stogų sukelia jų griūtį.
Į atmosferą įšvirkšta piroklastinė medžiaga gali turėti globalių ir vietinių padarinių. Kai išsiveržusio debesies tūris yra pakankamai didelis, o debesis pasklinda pakankamai toli nuo vėjo, piroklastinė medžiaga iš tikrųjų gali blokuoti saulės spindulius ir sukelti laikiną Žemės paviršiaus aušinimą. Po Tamboros kalno išsiveržimo 1815 m. Žemės atmosferoje pasiekė ir liko tiek daug piroklastinių medžiagų, kad pasaulio temperatūra nukrito vidutiniškai apie 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Dėl to visame pasaulyje pasitaikė ekstremalių orų, todėl 1816 m. Buvo praminti „Metai be vasaros“.
Didelis riedulys, gabenamas lahar srautu, Muddy upe, į rytus nuo St. Helens kalno, Vašingtone. Geologai masto. Nuotrauka: Lyn Topinka, USGS. 1980 m. Rugsėjo 16 d. Padidinti paveikslėlį
Laharai
Laharai yra specifinė purvo tekėjimo rūšis, sudaryta iš vulkaninių šiukšlių. Jie gali susidaryti daugelyje situacijų: kai mažas šlaito griūtis kaupia vandenį pakeliui į ugnikalnį, greitai tirpstant sniegui ir ledui išsiveržti, iš stipraus lietaus ant birių vulkaninių šiukšlių, kai ugnikalnis išsiveržia per kraterio ežerą, arba kai kraterio ežeras nuteka dėl perpildymo ar griūva sienos.
Laharai teka kaip skysčiai, tačiau kadangi juose yra suspenduotų medžiagų, jų konsistencija paprastai yra panaši į šlapio betono. Jie teka žemyn ir eis į depresijas ir slėnius, tačiau, pasiekę plokščią vietą, jie gali išsiplėsti. Laharai gali keliauti daugiau nei 80 km / h (50 mylių per valandą) greičiu ir įveikti keliasdešimt mylių nuo savo šaltinio. Jei juos sukūrė ugnikalnio išsiveržimas, jie gali išlaikyti pakankamai šilumos, kad pailsėjus vis tiek būtų 60–70 ° C (140–160 ° F).
Laharai nėra tokie greiti ar karšti kaip kiti ugnikalnių pavojai, tačiau jie yra ypač destruktyvūs. Jie arba buldozuos, arba užkass bet ką savo kelyje, kartais keliolikos pėdų storio telkiniuose. Kas negalės išeiti iš lagarų tako, bus arba nušluotas, arba palaidotas. Laharai gali būti iš anksto aptikti akustiniais (garso) monitoriais, kurie žmonėms suteikia laiko pasiekti aukštumas; juos taip pat kartais galima nukreipti atokiau nuo pastatų ir žmonių prie betoninių užtvarų, nors visiškai jų sustabdyti neįmanoma.
Nyos ežeras, Kamerūnas, dujų išmetimas. 1986 m. Rugpjūčio 21 d. Nedos galvijai ir aplinkiniai junginiai Nyos kaime. 1986 m. Rugsėjo 3 d. USGS vaizdas. Padidinti vaizdą
Sieros dioksido išmetimas iš sieros bankų fumaroolių Kilauea ugnikalnio viršūnėje Havajuose. Padidinti vaizdą
Dujos
Vulkaninės dujos yra turbūt mažiausiai efektinga ugnikalnio išsiveržimo dalis, tačiau jos gali būti vienas iš žalingiausių išsiveržimų padarinių. Didžioji dalis išsiveržimo metu išsiskiriančių dujų yra vandens garai (H2O), ir gana nekenksmingas, tačiau ugnikalniai taip pat išskiria anglies dioksidą (CO2), sieros dioksidas (SO2), vandenilio sulfidas (H2S), fluoro dujos (F2), vandenilio fluoridas (HF) ir kitos dujos. Tinkamomis sąlygomis visos šios dujos gali būti pavojingos - net mirtinos.
Anglies dioksidas nėra nuodingas, tačiau jis išstumia normalų deguonies turintį orą, yra bekvapis ir bespalvis. Kadangi jis yra sunkesnis už orą, jis kaupiasi depresijose ir gali uždusti žmones ir gyvūnus, kurie klaidžioja į kišenes, kur pakeitė normalų orą. Jis taip pat gali ištirpti vandenyje ir kauptis ežero dugnuose; kai kuriose situacijose tų ežerų vanduo gali staiga išpūsti didžiulius anglies dioksido burbulus, užmušdamas augmeniją, gyvulius ir netoliese gyvenančius žmones. Tai buvo atvejis 1986 m. Nyos ežero apvertime Kamerūne, Afrikoje, kur kilo CO2 nuo ežero užduso daugiau nei 1700 žmonių ir 3500 gyvulių netoliese esančiuose kaimuose.
Sieros dioksidas ir vandenilio sulfidas yra dujos, kuriose yra sieros, ir skirtingai nuo anglies dioksido, jos turi ryškų rūgštų, supuvusių kiaušinių kvapą. Taigi2 gali susijungti su vandens garais ore, kad susidarytų sieros rūgštis (H2Taigi4), ėsdinanti rūgštis; H2S taip pat yra labai rūgštus ir ypač nuodingas net nedideliais kiekiais. Abi rūgštys dirgina minkštuosius audinius (akis, nosį, gerklę, plaučius ir kt.), O kai dujos sudaro pakankamai didelius kiekius rūgščių, jos susimaišo su vandens garais, kad susidarytų vog arba vulkaninis rūkas, kuris gali būti pavojingas kvėpuoti ir sukelti plaučių ir akių pažeidimas. Jei aerozoliai, kurių sudėtyje yra sieros, patenka į viršutinę atmosferą, jie gali blokuoti saulės spindulius ir trikdyti ozoną, o tai turi tiek trumpalaikį, tiek ilgalaikį poveikį klimatui.
Viena iš bjauriausių, nors rečiau vulkanų išskiriamos dujos yra fluoro dujos (F2). Šios dujos yra gelsvai rudos, korozinės ir ypač nuodingos. Kaip CO2, jis yra tankesnis už orą ir linkęs kauptis žemose vietose. Jo papildoma rūgštis, vandenilio fluoridas (HF), yra labai ėsdinanti ir toksiška, sukelia siaubingą vidinį nudegimą ir pažeidžia kalcį skeleto sistemoje. Net po to, kai išsisklaidė matomos dujos ar rūgštis, fluoras gali absorbuotis augaluose ir ilgai išsiveržti po to gali apsinuodyti žmonėms ir gyvūnams. Po 1783 m. Islandijos Laki išsiveržimo dėl apsinuodijimo fluoru ir bado mirė daugiau nei pusė šalies gyvulių ir beveik ketvirtadalis jo gyventojų.
apie autorių
Jessica Ball yra Niujorko valstybinio universiteto Bafale geologijos katedros magistrantė. Jos dėmesys sutelktas į vulkanologiją, ir ji šiuo metu tiria lavos kupolo griūtis ir pikroclastinius srautus. Jessica įgijo gamtos mokslų bakalauro laipsnį Viljamo ir Marijos koledže ir metus dirbo Amerikos geologijos institute pagal švietimo / informavimo programą. Ji taip pat rašo dienoraštį „Magma Cum Laude“, o per kurį laisvą laiką jai liko, ji mėgaujasi alpinizmu ir groja įvairiais styginiais instrumentais.