Sadržaj
Ovo je jedan od nekoliko tokova lave protoka Princa koji teče kroz šumu između rajskih ulica i rakije. Potok lave je širok oko 3 metra. (Kalapana / Kraljevski vrtovi, Havaji). Slika USGS-a. Uvećaj sliku
Vulkanske opasnosti
Vulkani mogu biti uzbudljivi i fascinantni, ali i vrlo opasni. Bilo koja vrsta vulkana sposobna je stvoriti štetne ili smrtonosne pojave, bilo tijekom erupcije ili razdoblja zatišja. Razumijevanje onoga što vulkan može učiniti prvi je korak u ublažavanju vulkanskih opasnosti, no važno je zapamtiti da čak i ako znanstvenici proučavaju vulkan desetljećima, oni ne moraju nužno znati sve za što je sposoban. Vulkani su prirodni sustavi i uvijek imaju neki element nepredvidivosti.
Vulkanolozi uvijek rade kako bi shvatili kako se vulkanske opasnosti ponašaju i što se može učiniti da ih se izbjegne. Ovdje su neke od češćih opasnosti, te neki od načina na koji se stvaraju i ponašaju. (Imajte na umu da je ovo zamišljeno samo kao izvor osnovnih informacija i da ih oni koji žive u blizini vulkana ne smiju tretirati kao vodič za preživljavanje. Uvijek slušajte upozorenja i informacije koje daju lokalni vulkanolozi i civilne vlasti.)
Lava teče
Lava je rastopljena stijena koja izvire iz vulkana ili vulkanskog oduška. Ovisno o svom sastavu i temperaturi, lava može biti vrlo tekuća ili vrlo ljepljiva (viskozna). Protok tekućine je topliji i kreće se najbrže; mogu tvoriti potoke ili rijeke ili se širiti po krajoliku u režnjevima. Viskozni tokovi su svježiji i prijeđu kraće udaljenosti, a ponekad se mogu pregraditi u kupole lave ili čepove; urušavanjem protočnih fronti ili kupola mogu nastati piroklastične struje gustoće (raspravljeno kasnije).
Većinu protoka lave osoba može lako izbjeći pješice, jer se oni ne kreću puno brže od brzine hodanja, ali protok lave obično se ne može zaustaviti ili preusmjeriti. Budući da su protoci lave izuzetno vrući - između 1.000 i 2.000 ° C (1.800 - 3.600 ° F) - mogu izazvati jake opekline i često izgorjeti vegetaciju i strukture. Lava koja teče iz oduška također stvara ogromne količine pritiska, koji mogu srušiti ili zakopati sve što preživi i sprži.
Nalazi piroklastičkog toka koji pokrivaju stari grad Plymouth na karipskom otoku Montserrat. Autorska prava slike iStockphoto / S. Hannah. Uvećaj sliku
Piroklastički tok na brdu St. Helens, Washington, 7. kolovoza 1980. Slika USGS-a. Uvećaj sliku
Piroklastičke struje gustoće
Struje gustoće piroklastike su eksplozivna eruptivna pojava. Oni su mješavina praškaste stijene, pepela i vrućih plinova i mogu se kretati brzinom od stotine kilometara na sat. Te struje mogu biti razrijeđene, kao u piroklastičnim naletima, ili koncentrirane, kao u piroklastičnim strujama. Oni se gravitiraju, što znači da se slijevaju niz padine.
Piroklastični nalet je razrijeđena, turbulentna struja gustoće koja se obično formira kada magma eksplozivno djeluje s vodom. Prenaponski putovi mogu putovati preko prepreka poput zidina doline i ostavljati tanke naslage pepela i stijena koje nadišu topografiju. Piroklastični tok je koncentrirana lavina materijala, često od kolapsa kupole lave ili erupcijskog stupa, što stvara masivne naslage koje se kreću u veličini od pepela do gromada. Piroklastični tokovi češće prate doline i druge udubljenja, a njihova ležišta ispunjavaju ovu topografiju. Međutim, povremeno se gornji dio piroklastičnog oblaka protoka (koji je uglavnom pepeo) odvojiti od toka i samostalno putovati kao nalet.
Struje piroklastičke gustoće bilo koje vrste su smrtonosne. Oni mogu prijeći kratke udaljenosti ili stotine kilometara od svog izvora i kretati se brzinom do 1.000 km / h (650 mph). Izuzetno su vrući - do 400 ° C (750 ° F). Brzina i sila struje piroklastične gustoće, u kombinaciji s njezinom toplinom, znače da ti vulkanski fenomeni obično uništavaju bilo što na njihovom putu, bilo spaljivanjem ili drobljenjem ili oboje. Sve što bi se uhvatilo u piroklastičnoj struji gustoće bilo bi teško spaljeno i napušteno otpadom (uključujući ostatke onoga što je protok prešao). Ne postoji način da se izbjegne struja piroklastične gustoće osim da to ne bude tamo kad se dogodi!
Jedan nesretni primjer razaranja uzrokovanih strujama piroklastične gustoće je napušteni grad Plymouth na karipskom otoku Montserrat. Kad je vulkan Soufrière Hills 1996. godine počeo silovito eruptirati, piroklastične struje gustoće iz oblaka erupcije i urušavanja lava u kupole kretale su se dolinama u kojima su mnogi imali svoje domove i poplavili grad Plymouth. Taj dio otoka od tada je proglašen nezapadnom zonom i evakuiran je, mada je još uvijek moguće vidjeti ostatke građevina koje su srušene i ukopane, te predmete koji su se rastopili toplinom piroklastičnih struja gustoće ,
Mount Pinatubo, Filipini. Pogled na postavu aviona World Airways DC-10 na repu zbog težine pepela od 15. lipnja 1991. godine. Pomorska zračna stanica Cubi Point. USN fotografija R. L. Riegera. 17. lipnja 1991. Uvećaj sliku
Piroklastični slapovi
Piroklastični padovi, poznati i kao vulkanski ispadi, nastaju kada se tefra - fragmentirana stijena veličine od mm do nekoliko desetaka cm (udjeli u inčima do stopala) - izbaci iz vulkanskog oduška tijekom erupcije i padne na tlo na udaljenosti od oduška. Padovi su obično povezani s Plinijskim eruptivnim stupovima, oblacima pepela ili vulkanskim pljuskovima. Tefra u piroklastičnim naslagama može se prevesti samo na maloj udaljenosti od oduška (nekoliko metara do nekoliko km) ili, ako se ubrizgava u gornju atmosferu, može kružiti Zemljom. Bilo koja vrsta piroklastičnog ležišta prekrivat će se ili prekrivati krajolik i smanjivat će se i u veličini i u debljini što je dalje od izvora.
Padovi tefre obično nisu izravno opasni ukoliko osoba nije dovoljno blizu erupcije da bi je pogodili veći fragmenti. Učinak padova može biti, međutim. Pepeo može ugušiti vegetaciju, uništiti pokretne dijelove u motorima i motorima (posebno u zrakoplovima) i ogrebotine na površinama. Škorije i male bombe mogu razbiti osjetljive predmete, udubiti metale i ugraditi se u drvo. Neki piroklastični padovi sadrže otrovne kemikalije koje se mogu apsorbirati u biljke i lokalne zalihe vode, što može biti opasno i za ljude i za stoku. Glavna opasnost od piroklastičnih padova je njihova težina: tefre bilo koje veličine sačinjene su od praškaste stijene i mogu biti izuzetno teške, pogotovo ako se mokri. Većina štete uzrokovane padovima nastaje kada vlažni pepeo i škorije na krovovima zgrada prouzrokuju njihovo urušavanje.
Piroklastični materijal ubrizgan u atmosferu može imati globalne i lokalne posljedice. Kada je volumen oblaka erupcije dovoljno velik, a oblak se dovoljno širi od vjetra, piroklastični materijal može zapravo blokirati sunčevu svjetlost i prouzrokovati privremeno hlađenje Zemljine površine. Nakon erupcije planine Tambora 1815. godine, toliko je piroklastičnog materijala doseglo i ostalo u Zemljinoj atmosferi da su globalne temperature u prosjeku pale oko 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). To je uzrokovalo pojavu ekstremnih vremenskih prilika širom svijeta, a 1816. je godina bila poznata i kao Godina bez ljeta.
Velika gromada nosi u protoku Lahar, Muddy River, istočno od Mount St. Helensa, Washington. Geolozi za razmjere. Fotografiju Lyn Topinka, USGS. 16. rujna 1980. Povećaj sliku
Lahars
Lahari su specifična vrsta blatnjaka koja se sastoji od vulkanskih krhotina. Oni se mogu formirati u brojnim situacijama: kada se sruše malene padine, skuplja se voda na putu niz vulkan, brzim topljenjem snijega i leda tijekom erupcije, od obilnih kiša na labavim vulkanskim krhotinama, kada vulkan eruptira kroz krater jezero, ili kad se krater jezero isuši zbog preljeva ili urušavanja zidova.
Lahari teku kao tekućina, ali zato što sadrže suspendirani materijal, obično imaju konzistenciju sličnu mokrom betonu. Oni teku nizbrdo i slijedit će udubljenja i doline, ali mogu se raširiti ako dođu do ravnog područja. Lahari mogu putovati brzinom većom od 80 km / h i dostići udaljenosti nekoliko desetaka milja od svog izvora. Ako su generirane vulkanskom erupcijom, mogu zadržati dovoljno topline da i dalje odmore 60-70 ° C (140-160 ° F).
Lahari nisu tako brzi ili vrući kao druge vulkanske opasnosti, ali su izrazito destruktivni. Oni će ili buldozirati ili sahraniti bilo što na svom putu, ponekad u naslagama debljinama nekoliko desetaka metara. Ono što se ne može izaći iz laharskih staza ili će biti zbrinuto ili zakopano. Lahare se, međutim, mogu unaprijed otkriti akustičkim (zvučnim) monitorima, što ljudima daje vremena da se dosegnu do visokog tla; oni se ponekad mogu i usmjeriti sa zgrada i ljudi betonskim pregradama, iako ih je nemoguće u potpunosti zaustaviti.
Jezero Nyos, Kamerun, Ispuštanje plina 21. kolovoza 1986. Mrtva goveda i okolni spojevi u selu Nyos. 3. rujna 1986. Slika USGS-a. Uvećaj sliku
Ispuštanje sumpornog dioksida iz fumarola sumpornih banaka na samitu vulkana Kilauea, na Havajima. Uvećaj sliku
plinovi
Vulkanski plinovi vjerojatno su najmanje vidljivi dio vulkanske erupcije, ali mogu biti jedna od erupcija najsmrtonosnijih posljedica. Većina plina koji se oslobađa u erupciji je vodena para (H2O) i relativno bezopasni, ali vulkani također stvaraju ugljični dioksid (CO2), sumpor dioksid (SO2), vodikov sulfid (H2S), fluor-plin (F2), vodikov fluorid (HF) i ostali plinovi. Svi ti plinovi mogu biti opasni - čak i smrtonosni - u pravim uvjetima.
Ugljični dioksid nije otrovan, ali istiskuje normalan zrak koji nosi kisik, i bez mirisa je i bez boje. Kako je teža od zraka, skuplja se u udubinama i može ugušiti ljude i životinje koji lutaju u džepove kamo je istisnuo normalan zrak. Može se otopiti i u vodi i skupljati se u jezerskim dnima; u nekim situacijama voda iz tih jezera može iznenada izbaciti ogromne mjehuriće ugljičnog dioksida, ubijajući vegetaciju, stoku i ljude koji žive u blizini. To je bio slučaj u prevrtanju jezera Nyos u Kamerunu, Afrika 1986. godine, gdje je erupcija CO2 iz jezera je ugušilo više od 1.700 ljudi i 3.500 stoke u obližnjim selima.
Sumporni dioksid i hidrogen sulfid su plinovi na bazi sumpora, a za razliku od ugljičnog dioksida, imaju izražen kiseli, trulo-jajni miris. TAKO2 može se kombinirati s vodenom parom na zraku i tvoriti sumpornu kiselinu (H2TAKO4), korozivna kiselina; H2S je također vrlo kiseo, i izrazito je otrovan čak i u malim količinama. Obje kiseline iritiraju meka tkiva (oči, nos, grlo, pluća itd.), A kada plinovi formiraju kiseline u dovoljno velikim količinama, oni se miješaju s vodenom parom kako bi tvorili vog ili vulkansku maglu, što može opasno disati i uzrokovati oštećenja pluća i očiju. Ako aerosoli na bazi sumpora dođu do gornje atmosfere, mogu blokirati sunčevu svjetlost i ometati ozon, što ima i kratkoročne i dugoročne učinke na klimu.
Jedan od najneprozirnijih, iako manje uobičajenih plinova koje vulkani oslobađaju, je plin fluora (F2). Ovaj plin je žućkasto smeđe boje, korozivan i izrazito otrovan. Kao CO2, gušće je od zraka i ima tendenciju sakupljanja u niskim područjima. Njegova prateća kiselina, hidrogen fluorid (HF) vrlo je korozivna i toksična te uzrokuje strašne unutarnje opekline i napada kalcij u koštanom sustavu. Čak i nakon što se vidljivi plin ili kiselina rasprše, fluor se može apsorbirati u biljke i može nakon trovanja razdoblja nakon erupcije moći otrovati ljude i životinje. Nakon erupcije Lakija 1783. godine na Islandu, trovanje fluorom i glad prouzročilo je smrt više od polovice stoke i gotovo četvrtine stanovništva.
o autoru
Jessica Ball diplomirana je studentica na Odjelu za geologiju na Državnom sveučilištu u New Yorku u Buffalu. Koncentracija joj je u vulkanologiji, a trenutno istražuje kolaps lavova u kupoli i piroklastične tokove. Jessica je stekla titulu prvostupnika na fakultetu Williama i Marije, a godinu dana radila je na Američkom geološkom institutu u programu Obrazovanje / Outreach. Također piše blog Magma Cum Laude, a u slobodno vrijeme koje joj je preostalo, uživa u penjanju na stijenama i sviranju raznih gudačkih instrumenata.