Vulkaniske farer | Lavastrømme, Lahars, Gasser, Pyroclastics

Indhold

• Vulkaniske farer
• Lava Flows
• Pyroklastiske densitetsstrømme
• Pyroklastiske fald
• lahars
• gasser
• Om forfatteren

Dette er en af ​​flere lavastrømme i Prince Avenue-strømmen, der skærer sig gennem skoven mellem de tværsatte gader i Paradise og Orchid. Lavastrømmen er ca. 3 meter bred. (Kalapana / Royal Gardens, Hawaii). Billede af USGS. Forstør billede

Vulkaniske farer

Vulkaner kan være spændende og fascinerende, men også meget farlige. Enhver form for vulkan er i stand til at skabe skadelige eller dødbringende fænomener, hvad enten det drejer sig om et udbrud eller en periode med ro. At forstå, hvad en vulkan kan gøre, er det første skridt i at afbøde vulkanfarer, men det er vigtigt at huske, at selvom forskere har studeret en vulkan i årtier, ved de ikke nødvendigvis alt, hvad den er i stand til. Vulkaner er naturlige systemer og har altid et element af uforudsigelighed.

Vulkanologer arbejder altid med at forstå, hvordan vulkanske farer opfører sig, og hvad der kan gøres for at undgå dem. Her er et par af de mere almindelige farer, og nogle af de måder, de dannes og opfører sig på. (Bemærk, at dette kun er beregnet som en kilde til grundlæggende information og ikke bør behandles som en overlevelsesvejledning af dem, der bor i nærheden af ​​en vulkan. Lyt altid til advarslerne og informationerne fra dine lokale vulkanologer og civile myndigheder.)

Lava Flows

Lava er smeltet sten, der strømmer ud af en vulkan eller en vulkanisk udluftning. Afhængigt af dets sammensætning og temperatur kan lava være meget flydende eller meget klæbrig (tyktflydende). Væskestrømme er varmere og bevæger sig hurtigst; de kan danne vandløb eller floder eller sprede sig ud over landskabet i lobber. Viskøse strømme er køligere og rejser kortere afstande og kan undertiden opbygges i lavakuppler eller -propper; sammenbrud af strømningsfronter eller kupler kan danne pyroklastiske densitetsstrømme (diskuteret senere).

De fleste lavastrømme kan let undgås af en person til fods, da de ikke bevæger sig meget hurtigere end gåhastighed, men en lavastrømning kan normalt ikke stoppes eller omdirigeres. Da lavastrømme er ekstremt varme - mellem 1.000-2.000 ° C (1.800 - 3.600 ° F) - kan de forårsage alvorlige forbrændinger og ofte nedbrænde vegetation og strukturer. Lava, der flyder fra en udluftning, skaber også enorme mængder pres, der kan knuse eller begrave, hvad der overlever, der bliver brændt.

Pyroklastiske strømningsaflejringer, der dækker den gamle by Plymouth på den Caribiske ø Montserrat. Billede copyright / S. Hannah. Forstør billede

Pyroklastisk strøm ved Mount St. Helens, Washington, 7. august 1980. Billede af USGS. Forstør billede

Pyroklastiske densitetsstrømme

Pyroklastiske densitetsstrømme er et eksplosivt, eksplosivt fenomen. De er blandinger af pulveriseret sten, aske og varme gasser og kan bevæge sig med en hastighed på hundreder af miles i timen. Disse strømme kan fortyndes som i pyroklastiske bølger eller koncentreres som i pyroklastiske strømninger. De er tyngdekraftdrevne, hvilket betyder, at de flyder ned ad skråninger.

En pyroklastisk bølge er en fortyndet, turbulent densitetsstrøm, der normalt dannes, når magma interagerer eksplosivt med vand. Surges kan rejse over forhindringer som dalvægge og efterlade tynde aflejringer af aske og klippe, der går over topografien. En pyroklastisk strømning er en koncentreret lavine af materiale, ofte fra et sammenbrud af en lavakuppel eller udbrudssøjle, som skaber massive aflejringer, der strækker sig i størrelse fra aske til stenblokke. Pyroklastiske strømme er mere tilbøjelige til at følge dale og andre depressioner, og deres aflejringer udfylder denne topografi. Lejlighedsvis vil imidlertid den øverste del af en pyroklastisk flowsky (som for det meste er aske) løsne sig fra strømmen og rejse alene som en bølge.

Pyroklastiske densitetsstrømme af enhver art er dødbringende. De kan rejse korte afstande eller hundreder af miles fra deres kilde og bevæge sig i hastigheder på op til 1.000 km / t. De er ekstremt varme - op til 400 ° C. Hastigheden og kraften i en pyroklastisk densitetsstrøm kombineret med dens varme betyder, at disse vulkanske fænomener normalt ødelægger noget i deres vej, enten ved at brænde eller knuse eller begge dele. Alt, der er fanget i en pyroklastisk densitetsstrøm, ville blive kraftigt brændt og pummelet af snavs (inklusive rester af uanset strømmen, der rejste over). Der er ingen måde at undslippe fra en pyroklastisk densitetsstrøm, bortset fra at ikke være der, når det sker!

Et uheldigt eksempel på ødelæggelsen forårsaget af pyroklastisk densitetsstrøm er den forladte by Plymouth på den Caribiske ø Montserrat. Da vulkanen Soufrière Hills begyndte at udbryde voldsomt i 1996, rejste pyroklastiske densitetsstrømme fra udbrudskyer og lavakuppel sammen ned i dale, hvor mange mennesker havde deres hjem, og oversvømte byen Plymouth. Denne del af øen er siden blevet erklæret som en ikke-indrejse zone og evakueret, selvom det stadig er muligt at se resterne af bygninger, der er blevet banket ned og begravet, og genstande, der er smeltet af varmen fra de pyroklastiske densitetsstrømme .

Mount Pinatubo, Filippinerne. Udsigt til World Airways DC-10-flyindstilling på halen på grund af vægten af ​​15. juni 1991 aske. Cubi Point Naval Air Station. USN-foto af R. L. Rieger. 17. juni 1991. Forstør billede

Pyroklastiske fald

Pyroklastiske fald, også kendt som vulkansk nedfald, forekommer, når tephra - fragmenteret klippe i størrelse fra mm til titalls cm (brøkdel af inches til fødder) - skubbes ud fra en vulkanisk udluftning under et udbrud og falder til jorden et stykke væk fra udluftningen. Fald er normalt forbundet med Pliniske erptive søjler, askeskyer eller vulkanske huler. Tephra i pyroklastiske faldaflejringer kan have været transporteret kun en kort afstand fra udluftningen (et par meter til adskillige km), eller, hvis det indsprøjtes i den øvre atmosfære, kan det cirkle rundt om kloden. Enhver form for pyroklastisk faldaflejring vil mantle eller drapere sig selv over landskabet og falde i både størrelse og tykkelse, jo længere væk det er fra dens kilde.

Tephra-fald er normalt ikke direkte farlige, medmindre en person er tæt nok på et udbrud til at blive ramt af større fragmenter. Virkningerne af fald kan dog være. Ask kan kvæle vegetation, ødelægge bevægelige dele i motorer og motorer (især i fly) og ridse overflader. Scoria og små bomber kan ødelægge delikate genstande, sprænge metaller og blive indlejret i træ. Nogle pyroklastiske fald indeholder giftige kemikalier, der kan optages i planter og lokale vandforsyninger, hvilket kan være farligt for både mennesker og husdyr. Den største fare for pyroklastiske fald er deres vægt: tephra i alle størrelser består af pulveriseret sten og kan være ekstremt tung, især hvis det bliver vådt. De fleste af de skader, der forårsages af fald, opstår, når våd ask og scoria på bygningens tag får dem til at kollapse.

Pyroklastisk materiale, der indsprøjtes i atmosfæren, kan have globale såvel som lokale konsekvenser. Når volumenet af en udbrudsky er stor nok, og skyen er spredt langt nok med vinden, kan pyroklastisk materiale faktisk blokere sollys og forårsage midlertidig afkøling af jordoverfladen. Efter udbruddet af Mount Tambora i 1815 nåede så meget pyroklastisk materiale tilbage og forblev i jordens atmosfære, at de globale temperaturer faldt i gennemsnit ca. 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Dette medførte verdensomspændende forekomster af ekstrem vejr, og førte til, at 1816 blev kendt som året uden en sommer.

Stor klippe båret i lahar flow, Muddy River, øst for Mount St. Helens, Washington. Geologer i skala. Foto af Lyn Topinka, USGS. 16. september 1980. Forstør billede

lahars

Lahars er en bestemt slags mudder, der består af vulkansk affald. De kan danne sig i en række situationer: når lille hældning kollapser samler vand på vej ned ad en vulkan, gennem hurtig smeltning af sne og is under et udbrud, fra kraftigt regn på løs vulkansk affald, når en vulkan bryder ud gennem en krater sø, eller når en krater sø drænes på grund af overløb eller væg kollaps.

Laharer flyder som væsker, men fordi de indeholder suspenderet materiale, har de normalt en konsistens, der ligner våd beton. De strømmer ned ad bakke og vil følge depressioner og dale, men de kan sprede sig, hvis de når et fladt område. Lahars kan rejse med en hastighed på over 80 km / t (50 km / t) og nå afstand af adskillige miles fra deres kilde. Hvis de blev genereret af et vulkanudbrud, kan de muligvis tilbageholde nok varme til stadig at være 60-70 ° C (140-160 ° F), når de hviler.

Laharer er ikke så hurtige eller varme som andre vulkanske farer, men de er ekstremt destruktive. De vil enten bulldozere eller begrave noget i deres vej, undertiden i aflejringer snesevis af fødder tykke. Uanset hvad der ikke kan komme ud af en lahars sti vil enten blive fejet væk eller begravet. Lahars kan dog detekteres på forhånd af akustiske (lyd) skærme, hvilket giver folk tid til at nå højt underlag; de kan også undertiden kanaliseres væk fra bygninger og mennesker ved konkrete barrierer, skønt det er umuligt at stoppe dem helt.

Nyos-søen, Cameroun, gasfrigivelse 21. august 1986. Dødt kvæg og omgivende forbindelser i Nyos-landsbyen. 3. september 1986. Billede af USGS. Forstør billede

Svovldioxid udstedt fra fumaroler i svovlbankerne på toppen af ​​Kilauea Volcano, Hawaii. Forstør billede

gasser

Vulkaniske gasser er sandsynligvis den mindst prangende del af et vulkanudbrud, men de kan være et af de mest dødbringende effekter af udbrud. Det meste af den gas, der frigives i et udbrud, er vanddamp (H₂O) og relativt ufarlige, men vulkaner producerer også kuldioxid (CO₂), svovldioxid (SO₂), hydrogensulfid (H₂S) fluorgas (F₂), hydrogenfluorid (HF) og andre gasser. Alle disse gasser kan være farlige - også dødbringende - under de rigtige forhold.

Kuldioxid er ikke giftigt, men det fortrænger normal iltbærende luft og er lugtløs og farveløs. Fordi det er tungere end luft, samles det i depressioner og kan kvæle mennesker og dyr, der vandrer ind i lommerne, hvor det har fortrængt normal luft. Det kan også opløses i vand og samles i søbundene. i nogle situationer kan vandet i disse søer pludselig bryde ud store bobler af kuldioxid og dræbe vegetation, husdyr og mennesker, der bor i nærheden. Dette var tilfældet i væltet af Nyosøen i Cameroun, Afrika i 1986, hvor et udbrud af CO₂ fra søen kvalt mere end 1.700 mennesker og 3.500 husdyr i nærliggende landsbyer.

Svovldioxid og hydrogensulfid er begge svovlbaserede gasser, og har i modsætning til kuldioxid en markant sur, rådnet æg lugt. SÅ₂ kan kombineres med vanddamp i luften til dannelse af svovlsyre (H₂SÅ₄), en ætsende syre; H₂S er også meget surt og ekstremt giftigt, selv i små mængder. Begge syrer irriterer blødt væv (øjne, næse, hals, lunger osv.), Og når gasserne danner syrer i store nok mængder, blandes de med vanddamp til dannelse af tåge eller vulkanisk tåge, som kan være farligt at indånde og forårsage skade på lungerne og øjnene. Hvis svovlbaserede aerosoler når den øvre atmosfære, kan de blokere sollys og forstyrre ozon, som har både kort- og langtidsvirkninger på klimaet.

En af de nastiest, selvom mindre almindelige gasser frigivet af vulkaner er fluorgas (F₂). Denne gas er gulbrun, ætsende og ekstremt giftig. Som CO₂, det er tættere end luft og har en tendens til at samles i lave områder. Dens følgesyre, hydrogenfluorid (HF), er stærkt ætsende og giftig og forårsager forfærdelige indre forbrændinger og angriber calcium i skelettet. Selv efter at synlig gas eller syre er spredt, kan fluor optages i planter og kan være i stand til at forgifte mennesker og dyr i lange perioder efter et udbrud. Efter udbruddet af Laki i Island på 1783 forårsagede fluorforgiftning og hungersnød dødsfaldet for mere end halvdelen af ​​landdyrets husdyr og næsten en fjerdedel af dens befolkning.

Om forfatteren

Jessica Ball er kandidatstuderende i Institut for Geologi ved State University of New York i Buffalo. Hendes koncentration er inden for vulkanologi, og hun undersøger i øjeblikket lavakuppel kollaps og pyroklastiske strømme. Jessica fik sin bachelor i naturvidenskab fra College of William og Mary og arbejdede i et år på American Geological Institute i programmet Uddannelse / Outreach. Hun skriver også Magma Cum Laude-bloggen, og i hvilken fritid hun har tilbage, nyder hun klatring og spiller forskellige strenginstrumenter.