Продукти виверження вулканів - ESKP
Що виходить з вулкана? Від потоків лави до опадів тефри до вулканічних газів і кислих опадів.
Огляд продуктів виверження вулканічних вивержень. (Графіка: Платформа знань Земля та навколишнє середовище, eskp.de, ліцензія: CC BY 4.0)
Потоки лави: ефузивний вулканізм
Тече лава. (Фото: GEOMAR)
Лава тече досить повільно зі швидкістю близько 10 км/год біля димоходу до трохи менше 1 км/год трохи далі. Він схильний до сили тяжіння, тобто тече вниз. В основному він проходить шлях по долинах і долинах. Потоки лави - це переважно місцеві явища, які можуть поширюватися на кілька десятків кілометрів. Лише в рідкісних великих ефузійних виверженнях вони утворюють широко розповсюджені лавові поля товщиною до сотень метрів. Витікання лави зазвичай триває від кількох днів до місяців, але це може тривати до десятиліть.
Потоки лави мають поверхневу температуру від 500 до понад 1000 ° C. Існує кілька факторів, що впливають на поведінку потоку: швидкість витікання лави із землі, морфологія середовища та фізичні параметри самої лави.Чим менше лава в’язка, тим далі і швидше вона може текти. Коли воно охолоджується, утворюються різні форми поверхні, що відрізняє лаву Aa (подібну до блоків) та лаву Pahoehoe (як канат).
Потоки лави часто становлять лише загрозу для людей, інфраструктури та екосистеми в безпосередній близькості. Зазвичай вони течуть так повільно, що від них можна втекти. Однак вони можуть знищити все, що є в районі, і спричинити лісові пожежі. В окремих випадках цивільному захисту вдалося відвести потоки лави через дамби перед населеними пунктами або окремими будинками. Коли потік лави впадає в річку або озеро, це також може спричинити повені.
Випадання Тефри, течії пірокластичної густини: вибуховий вулканізм
Приклад вибуху вулкана Сакура-Джима (Японія) є прикладом вибухового виверження. (Фото: GEOMAR)
Пірокласти виникають, коли висхідна магма фрагментована під час вибухового виверження вулкана під час фази розряду. У багатому газом розплаві бульбашки лопаються і утворюються високопористі фрагменти гірських порід, такі як шлак, пемза та зола. При швидкості від 400 до понад 1000 км/год скелю викидають в атмосферу разом з вулканічними газами. Утворюється вивержувальна колона, яка може досягати до 40 км у висоту. В атмосфері т. Зв Тефра в хмарі виверження. Тефра класифікується за розміром зерен: попіл менше 2 мм, лапіли від 2 до 64 мм. Блоки та бомби мають розмір більше 64 мм і відрізняються за своєю формою: якщо матеріал все ще сильно нагрівається під час викиду, він деформується у округлі, веретеноподібні бомби під час польоту. Якщо великі пірокласти не округлі, їх називають блоками.
Якщо пірокластичні частинки більше не утримуються в хмарі виверження, відбувається те, що називається виверженням Тефрафол. Блоки та бомби падають у безпосередній близькості від димоходу на відстані кількох кілометрів. Лапіллі можна транспортувати до декількох десятків кілометрів, а попіл - до сотень кілометрів. Такі відкладення пірокластичного падіння можуть утворювати шари товщиною метри, які займають сотні квадратних кілометрів. Тонші шари попелу товщиною в кілька сантиметрів можуть поширюватися навіть на тисячі квадратних кілометрів.
Tephrafall криє різні ризики для людей, інфраструктури та природи. Сюди входить, наприклад, забруднення їжі та води, а також ризик обвалення дахів, особливо якщо попіл змоче. Tephrafall також може спричинити обмеження зору для водіїв транспортних засобів і літаків, збої в роботі турбіни або порушення радіозв'язку, а також електромережі та телефонні лінії або наслідки для здоров'я, такі як утруднення дихання та ризик респіраторних захворювань.
Якщо колонка виверження руйнується через зменшення подачі матеріалу, утворюються так звані `` клітини '' Пірокластичні потоки. Це хмари гарячих вулканічних газів і захоплених частинок, таких як пемза, попіл, блоки та гаряча лава. Вони переважно знаходять свій шлях через долини та западини. Якщо у вас достатньо енергії, ви також можете подолати гірські хребти. При температурі до 800 ° С вони можуть розвивати швидкість до 300 км/год. Якщо вони зупиняються, утворюється ігнімбріт (вулканічна порода).
В процесі сильного вибуху, спричиненого контактом магми і води на вершині, утворюються так звані сплески. Це струми пірокластичної щільності, які все частіше складаються з газів і рухаються дуже швидко. Перенапруги течуть бурхливо. Їх сила пересування сильніша, ніж сила тяжіння землі. Вони здатні долати великі перешкоди, часом течучи вгору, і навіть можуть домовлятися про гірські хребти. Вони є одними з найбільш руйнівних вулканічних явищ за всю історію. Наприклад, коли в 1980 році спалахнула гора Сент-Хеленс, сплеск привів до того, що дерева на схилі впали.
Вулканічні гази та кислотні опади
Вулканічні гази та кислі опади виникають внаслідок багатьох типів вивержень. Діоксид вуглецю (СО2), водень, сульфіди та хлориди потрапляють в атмосферу з вивергаючими хмарами, але також із повільною дегазацією. Діоксид сірки, вода та зола утворюють аерозолі, шкідливі для здоров’я людини. Часто непомітний тихий відтік газів у вулканічних регіонах також несе небезпеку. У вулканічних озерах у певних шарах води можуть бути розчинені гази, такі як метан або вуглекислий газ, які можуть досягати поверхні, коли шари води раптово рухаються. Це явище призвело до трагедії 1986 року на озері Ньос у Камеруні, коли хмара вуглекислого газу призвела до загибелі 1700 людей у довколишніх долинах. Цілі села були повністю знищені.
Текст: Крістіна Бонанаті, Центр досліджень океану GEOMAR Гельмгольца Кіль, оновлена редакційною групою ESKP у квітні 2020 р.