Vulkani

Vulkanske nevarnosti



Mnogo vrst nevarnosti je povezanih z vulkani


Lava teče

To je eden od več tokov lave na aveniji princa, ki se sekajo skozi gozd med križanjem rajske ulice in orhideje. Tok lave je širok približno 3 metre. (Kalapana / Royal Gardens, Hawaii). Slika USGS. Povečaj sliko

Vulkanske nevarnosti

Vulkani so lahko vznemirljivi in ​​očarljivi, hkrati pa tudi zelo nevarni. Kakršen koli vulkan lahko ustvari škodljive ali smrtonosne pojave, bodisi med izbruhom ali obdobjem umirjanja. Razumevanje, kaj lahko stori vulkan, je prvi korak pri zmanjševanju vulkanskih nevarnosti, vendar se je treba spomniti, da četudi znanstveniki že desetletja preučujejo vulkan, ne vedo nujno vsega, za kar je sposoben. Vulkani so naravni sistemi in imajo vedno nekaj nepredvidljivosti.

Vulkanologi si vedno prizadevajo, da bi razumeli, kako se obnašajo vulkanske nevarnosti in kaj lahko storimo, da se jim izognemo. Tu je nekaj pogostejših nevarnosti in nekaj načinov, kako se oblikujejo in obnašajo. (Upoštevajte, da je ta namen samo vir osnovnih informacij, zato jih tisti, ki živijo v bližini vulkana, ne smejo obravnavati kot vodilo za preživetje. Vedno poslušajte opozorila in informacije, ki jih izdajo lokalni vulkanologi in civilne oblasti.)

Lava teče

Lava je staljena skala, ki se izteka iz vulkana ali vulkanskega odtoka. Glede na sestavo in temperaturo je lava lahko zelo tekoča ali zelo lepljiva (viskozna). Pretoki tekočine so bolj vroči in se najhitreje premikajo; lahko tvorijo potoke ali reke ali se razprostirajo po pokrajini v režnjah. Viskozni tokovi so hladnejši in prevozijo krajše razdalje, včasih pa se lahko razvijejo v kupole lave ali čepe; kolaps tokovnih front ali kupole lahko tvori piroklastične gostote tokov (razpravljamo kasneje).

Večino tokov lave človek zlahka prepreči peš, saj se ne gibljejo veliko hitreje od hitrosti hoje, vendar toka lave običajno ni mogoče ustaviti ali preusmeriti. Ker so tokovi lave izjemno vroči - med 1.000 in 2.000 ° C (1800 - 3600 ° F) - lahko povzročijo hude opekline in pogosto požgejo rastlinje in strukture. Lava, ki teče iz zračnika, prav tako ustvarja ogromne pritiske, ki lahko zdrobijo ali pokopljejo vse, kar preživi, ​​da je zgorelo.

Piroklastični tokovi gostote

Piroklastični tokovi, ki pokrivajo staro mesto Plymouth na karibskem otoku Montserrat.

Piroklastični tokovi

Piroklastični tok na Mount St. Helens, Washington, 7. avgusta 1980. Slika USGS. Povečaj sliko

Piroklastični tokovi gostote

Tokovi piroklastične gostote so eksploziven eruptivni pojav. So mešanice praškastih kamnin, pepela in vročih plinov in se lahko premikajo s hitrostmi sto milj na uro. Ti tokovi so lahko razredčeni, tako kot pri piroklastičnih sunkih, ali zgoščeni, kot pri piroklastičnih tokovih. So gravitacijsko vodeni, kar pomeni, da tečejo po pobočju.

Piroklastični prenapetost je razredčen, moten tok gostote, ki običajno nastane, ko magma eksplozivno deluje z vodo. Prenapetosti lahko potujejo čez ovire, kot so stene doline, in puščajo tanke naslage pepela in kamnin, ki se vijejo nad topografijo. Piroklastični tok je koncentriran plaz materiala, pogosto od zruševanja kupole lave ali erupcijskega stolpca, ki ustvarja ogromne nanose, ki segajo po velikosti od pepela do balvanov. Piroklastični tokovi pogosteje sledijo dolinam in drugim depresijam, njihova nahajališča pa zapolnjujejo topografijo. Občasno pa se zgornji del piroklastičnega oblaka pretoka (ki je večinoma pepel) odcepi od toka in potuje sam kot prenapetost.

Tokovi piroklastične gostote so kakršni koli smrtonosni. Potujejo lahko na kratkih razdaljah ali stotinah kilometrov od svojega vira in se premikajo s hitrostjo do 1.000 km / h (650 mph). Izredno so vroče - do 400 ° C (750 ° F). Hitrost in sila toka piroklastične gostote v kombinaciji z njegovo toploto pomenita, da ti vulkanski pojavi ponavadi uničijo karkoli na svoji poti, bodisi s sežiganjem ali drobljenjem ali obojim. Vse, kar bi se ujelo v piroklastični gostoti, bi močno razgorilo in pognalo naplavine (vključno z ostanki ne glede na to, kakšen tok je prešel). Ni načina, da bi se izognili pikrolastični gostoti, razen če je tam, ko se zgodi!

En nesrečen primer uničenja, ki ga povzročajo piroklastični tokovi gostote, je zapuščeno mesto Plymouth na karibskem otoku Montserrat. Ko je vulkan Soufrière Hills leta 1996 začel močno sipati, so piroklastični tokovi gostote iz erupcijskih oblakov in podrti kupoli lave potovali po dolinah, v katerih je bilo veliko ljudi, in poplavilo mesto Plymouth. Ta del otoka je od takrat razglašen za območje brez vstopa in evakuiran, čeprav je še vedno mogoče videti ostanke stavb, ki so bile podrte in pokopane, in predmete, ki so se toplili piroklastične gostote tokov .

Piroklastični slapovi

Mount Pinatubo, Filipini. Pogled na letalo World Airways DC-10 na repu zaradi teže pepela 15. junija 1991. Pomorska zračna postaja Cubi Point. USN fotografija R. L. Riegerja. 17. junij 1991. Povečaj sliko

Piroklastični slapovi

Piroklastični padci, znani tudi kot vulkanski izpadi, se pojavijo, ko tefra - fragmentirana kamnina v velikosti od mm do deset cm (frakcije centimetrov na noge) - med izbruhom izpušča vulkanski odtok in pade na tla nekaj oddaljenosti od odzračevanje. Padci so ponavadi povezani s Plinijevimi eruptivnimi stebri, oblaki pepela ali vulkanskimi plimi. Tephra v piroklastičnih padavinah se je lahko prevažala le na kratki razdalji od odzračevalnika (nekaj metrov do nekaj km) ali, če se vbrizga v zgornjo atmosfero, lahko kroži po svetu. Kakršna koli piroklastična padavina se bo oprijela ali povila čez pokrajino in se tako v velikosti kot debelini zmanjšala, dlje kot je od izvora.

Padci tefre običajno niso neposredno nevarni, razen če je človek dovolj blizu izbruha, da ga bodo prizadeli večji drobci. Učinki padcev pa so lahko. Pepel lahko zaduši vegetacijo, uniči gibljive dele motorjev in motorjev (zlasti v letalih) ter praska površino. Škorije in majhne bombe lahko lomijo občutljive predmete, vdrejo kovine in se vdelajo v les. Nekateri piroklastični padci vsebujejo strupene kemikalije, ki jih je mogoče absorbirati v rastline in lokalne zaloge vode, kar je lahko nevarno tako za ljudi kot za živino. Glavna nevarnost piroklastičnih padcev je njihova teža: tefre katere koli velikosti so sestavljene iz praškaste kamnine in so lahko zelo težke, še posebej, če se zmočijo. Večina škode, ki jo povzročijo padci, nastane, ko moker pepel in škorije na strehah zgradb povzročijo, da se zrušijo.

Piroklastični material, vbrizgan v ozračje, ima lahko tako globalne kot lokalne posledice. Ko je prostornina erupcijskega oblaka dovolj velika in se oblak širi dovolj daleč zaradi vetra, lahko piroklastični material dejansko blokira sončno svetlobo in povzroči začasno hlajenje zemeljskega površja. Po izbruhu gore Tambora leta 1815 je v Zemljini atmosferi doseglo in ostalo toliko piroklastičnega materiala, da so se globalne temperature znižale v povprečju za približno 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). To je povzročilo pojav ekstremnih vremenskih razmer po vsem svetu in leta 1816 je bilo znano kot "Leto brez poletja".

Laharji

Veliki balvan, ki se prenaša v toku Laharja, Muddy River, vzhodno od Mount St. Helensa, Washington. Geologi za obseg. Fotografirala Lyn Topinka, USGS. 16. september 1980. Povečaj sliko

Laharji

Lahari so posebna vrsta blatnika, ki ga sestavljajo vulkanski naplavin. Oblikujejo se lahko v številnih situacijah: ko se zrušijo majhna pobočja, zberemo vodo na poti po vulkanu, s hitrim taljenjem snega in ledu med izbruhom, od močnih padavin na ohlapnih vulkanskih naplavin, ko vulkan izbruhne skozi krater jezero, ali ko se kratersko jezero izsuši zaradi preliva ali porušenja sten.

Laharji tečejo kot tekočine, a ker vsebujejo suspendirani material, imajo običajno konsistenco, podobno mokremu betonu. Tečejo navzdol in bodo sledili vdolbinam in dolinam, vendar se lahko razširijo, če dosežejo ravno območje. Laharji lahko potujejo s hitrostjo nad 80 km / h in dosežejo razdalje na desetine kilometrov od svojega vira. Če jih ustvari vulkanski izbruh, lahko zadržijo dovolj toplote, da še vedno ostanejo 60-70 ° C (140-160 ° F), ko počivajo.

Laharji niso tako hitri ali vroči kot druge vulkanske nevarnosti, vendar so izjemno uničujoči. Na svoji poti bodo bodisi buldozirali, bodisi pokopali karkoli, včasih v depozitih debeline več deset metrov. Kar se ne da iz laharjeve poti, bo bodisi pometeno bodisi pokopano. Laharje pa lahko vnaprej zaznamo z zvočnimi (zvočnimi) monitorji, kar ljudem daje čas, da dosežejo visoko podlago; včasih jih je mogoče usmeriti proč od stavb in ljudi s konkretnimi pregradami, čeprav jih je nemogoče popolnoma ustaviti.

Plini

Jezero Nyos, Kamerun, izpust plina 21. avgusta 1986. Mrtvo govedo in okoliške spojine v vasi Nyos. 3. septembra 1986. Slika USGS. Povečaj sliko

Žveplov dioksid

Žveplov dioksid, ki se sprošča iz fumarolov žveplove banke na vrhu vulkana Kilauea na Havajih. Avtorske pravice za fotografije Jessica Ball. Povečaj sliko

Plini

Vulkanski plini so verjetno najmanj vidni del vulkanskega izbruha, vendar so lahko eden najbolj smrtnih posledic izbruha. Večina plina, ki se sprošča pri izbruhu, je vodna para (H2O) in razmeroma neškodljivi, vendar vulkani proizvajajo tudi ogljikov dioksid (CO)2), žveplov dioksid (SO2), vodikov sulfid (H2S), fluor-plin (F2), vodikov fluorid (HF) in drugi plini. Vsi ti plini so lahko v pravih razmerah nevarni - celo smrtonosni.

Ogljikov dioksid ni strupen, vendar izpodriva normalen zrak, ki nosi kisik, in je brez vonja in brez barve. Ker je težji od zraka, se nabira v depresijah in lahko zaduši ljudi in živali, ki se sprehajajo v žepe, kamor je izpodrinil normalen zrak. Lahko se raztopi tudi v vodi in se nabere v jezerskem dnu; V nekaterih okoliščinah lahko voda v teh jezerih nenadoma 'izbruhne' ogromne mehurčke ogljikovega dioksida, kar ubije vegetacijo, živino in ljudi, ki živijo v bližini. Tako je bilo pri prevrnitvi jezera Nyos v Kamerunu v Afriki leta 1986, kjer je izbruh CO2 iz jezera je v bližnjih vaseh zadušilo več kot 1.700 ljudi in 3.500 živine.

Žveplov dioksid in vodikov sulfid sta plina na osnovi žvepla in imata, za razliko od ogljikovega dioksida, izrazit kisel, gnilo jajčni vonj. SO2 lahko kombiniramo z vodno paro na zraku, da nastane žveplova kislina (H2SO4), jedko kislino; H2S je tudi zelo kisel in izredno strupen tudi v majhnih količinah. Obe kislini dražita mehka tkiva (oči, nos, grlo, pljuča itd.), In ko plini tvorijo kisline v dovolj velikih količinah, se pomešajo z vodno paro in tvorijo vog ali vulkansko meglo, ki lahko nevarno diha in povzroča poškodbe pljuč in oči. Če aerosoli na osnovi žvepla dosežejo zgornjo atmosfero, lahko blokirajo sončno svetlobo in motijo ​​ozon, kar ima tako kratkoročne kot dolgoročne učinke na podnebje.

Eden od najbolj nenavadnih, čeprav manj pogostih plinov, ki jih sproščajo vulkani, je plin fluor (F2). Ta plin je rumenkasto rjav, koroziven in izjemno strupen. Kot CO2, je gostejši od zraka in se nabira na nizkih območjih. Njegova spremljevalna kislina, fluorovodik (HF) je zelo jedka in strupena ter povzroča grozne notranje opekline in napade kalcij v skeletnem sistemu. Tudi potem, ko se vidni plin ali kislina razblini, se lahko fluor absorbira v rastline in lahko po izbruhu lahko zastruplja ljudi in živali za daljša obdobja. Po izbruhu Lakija na Islandiji leta 1783 so zastrupitev s fluorom in lakoto povzročila smrt več kot polovice živine v državi in ​​skoraj četrtine njenega prebivalstva.

Vulkanski viri nevarnosti
Bardintzeff, J.-M. in McBirney, A.R., 2000, Volcanology: Massachusetts, Jones & Bartlett Publishers, 268 str.
Schminke, H.-U., 2004, Volkanizem: Berlin, Springer, 324 str.
McNutt, S.R., Rymer, H., in Stix, J. (urednik), 1999, Encyclopedia of Volcanoes: San Diego, CA Academic Press, 1456 str.
Gates, A.E. in Ritchie, D., 2007, Enciklopedija potresa in vulkanov, tretja izdaja: New York, NY, Checkmark Books, 346 str.

O avtorju

Jessica Ball je diplomantka na oddelku za geologijo na Državni univerzi v New Yorku v Buffalu. Njena koncentracija je v vulkanologiji in trenutno raziskuje propadi kupole lave in piroklastične tokove. Jessica je diplomirala na univerzi William in Mary in eno leto delala na Ameriškem geološkem inštitutu v programu Education / Outreach. Piše tudi blog Magma Cum Laude in v prostem času, ko ji je ostalo, uživa v plezanju po skalah in igranju različnih strunskih instrumentov.