Vulkaniske farer | Lava Flows, Lahars, Gases, Pyroclastics

Innhold

• Vulkaniske farer
• Lava Flows
• Pyroklastiske tetthetsstrømmer
• Pyroklastiske fall
• Lahars
• gasser
• om forfatteren

Dette er en av flere lavastrømmer i Prince Avenue-strømmen som skiver gjennom skogen mellom tverrgatene i Paradise og Orchid. Lavastrømmen er omtrent 3 meter bred. (Kalapana / Royal Gardens, Hawaii). Bilde av USGS. Forstørr bildet

Vulkaniske farer

Vulkaner kan være spennende og fascinerende, men også veldig farlige. Enhver form for vulkan er i stand til å skape skadelige eller livsfarlige fenomener, enten det er under et utbrudd eller i en periode med ro. Å forstå hva en vulkan kan gjøre er det første trinnet i å dempe vulkanske farer, men det er viktig å huske at selv om forskere har studert en vulkan i flere tiår, vet de ikke nødvendigvis alt den er i stand til. Vulkaner er naturlige systemer, og har alltid et eller annet element av uforutsigbarhet.

Vulkanologer jobber alltid med å forstå hvordan vulkanske farer oppfører seg, og hva som kan gjøres for å unngå dem. Her er noen av de mer vanlige farene, og noen av måtene de blir dannet og oppfører seg på. (Vær oppmerksom på at dette kun er ment som en kilde til grunnleggende informasjon, og ikke bør behandles som en overlevelsesveiledning av de som bor i nærheten av en vulkan. Lytt alltid til advarslene og informasjonen fra lokale vulkanologer og sivile myndigheter.)

Lava Flows

Lava er smeltet stein som renner ut av en vulkan eller en vulkansk ventil. Avhengig av sammensetning og temperatur, kan lava være veldig flytende eller veldig klebrig (tyktflytende). Væskestrømmer er varmere og beveger seg raskest; de kan danne bekker eller elver, eller spre seg utover landskapet i lobber. Viskøse strømmer er kjøligere og reiser kortere avstander, og kan noen ganger bygge seg opp i lavakuppler eller plugger; kollaps av strømningsfronter eller kupler kan danne pyroklastiske tetthetsstrømmer (diskutert senere).

De fleste lavastrømmer kan lett unngås av en person til fots, siden de ikke beveger seg mye raskere enn ganghastighet, men en lavastrømning kan vanligvis ikke stoppes eller avledes. Siden lavastrømmer er ekstremt varme - mellom 1 000–2 000 ° C (1 800–6 600 ° F) - kan de forårsake alvorlige forbrenninger og ofte brenne ned vegetasjon og strukturer. Lava som strømmer fra en lufte skaper også enorme mengder trykk, som kan knuse eller begrave det som overlever å bli brent.

Pyroklastiske strømningsavsetninger som dekker den gamle byen Plymouth på den karibiske øya Montserrat. Image copyright iStockphoto / S. Hannah. Forstørr bildet

Pyroklastisk strøm ved Mount St. Helens, Washington, 7. august 1980. Bilde av USGS. Forstørr bildet

Pyroklastiske tetthetsstrømmer

Pyroklastiske tetthetsstrømmer er et eksplosivt erptivt fenomen. De er blandinger av pulverisert berg, aske og varme gasser, og kan bevege seg i hastigheter på hundrevis av kilometer i timen. Disse strømningene kan fortynnes, som i pyroklastiske bølger, eller konsentreres, som i pyroklastiske strømmer. De er tyngdekraftdrevne, noe som betyr at de flyter nedover bakkene.

En pyroklastisk bølge er en fortynnet, turbulent tetthetsstrøm som vanligvis dannes når magma samspiller eksplosivt med vann. Kirurgier kan reise over hindringer som dalvegger, og etterlate tynne forekomster av aske og stein som draperes over topografi. En pyroklastisk strømning er et konsentrert skred av materiale, ofte fra et kollaps av en lavakuppel eller utbruddssøyle, som skaper massive avsetninger som varierer i størrelse fra aske til steinblokker. Det er mer sannsynlig at pyroklastiske strømmer følger daler og andre fordypninger, og avsetningene deres fyller denne topografien. Noen ganger vil imidlertid den øverste delen av en pyroklastisk strømningssky (som for det meste er aske) løsne fra strømmen og reise på egenhånd som en bølge.

Pyroklastiske tetthetsstrømmer av noe slag er dødelige. De kan reise korte avstander eller hundrevis av miles fra kilden, og bevege seg i hastigheter på opptil 1000 km / t. De er ekstremt varme - opp til 400 ° C. Hastigheten og kraften til en pyroklastisk tetthetsstrøm, kombinert med dens varme, gjør at disse vulkanske fenomenene vanligvis ødelegger noe i deres vei, enten ved å brenne eller knuse eller begge deler. Alt som er fanget i en pyroklastisk tetthetsstrøm ville bli alvorlig forbrent og pummelert av rusk (inkludert rester av uansett strømmen reiste over). Det er ingen måte å unnslippe en pyroklastisk tetthetsstrøm annet enn å ikke være der når det skjer!

Et uheldig eksempel på ødeleggelsen forårsaket av pyroklastisk tetthetsstrømmer er den forlatte byen Plymouth på den karibiske øya Montserrat. Da vulkanen Soufrière Hills begynte å utbryte voldsomt i 1996, reiste pyroklastisk tetthetsstrømmer fra utbruddskyer og lavakuppel sammen nedover daler der mange mennesker hadde sine hjem, og oversvømmet byen Plymouth. Den delen av øya er siden blitt erklært som en ikke-innreisende sone og evakuert, selv om det fortsatt er mulig å se restene av bygninger som er blitt banket ned og begravet, og gjenstander som har blitt smeltet av varmen fra de pyroklastiske tetthetsstrømmene .

Mount Pinatubo, Filippinene. Visning av World Airways DC-10 flyinnstilling på halen på grunn av vekten av 15. juni 1991 aske. Cubi Point Naval Air Station. USN-foto av R. L. Rieger. 17. juni 1991. Forstørr bilde

Pyroklastiske fall

Pyroklastiske fall, også kjent som vulkansk nedfall, forekommer når tephra - fragmentert fjell som strekker seg i størrelse fra mm til titalls cm (brøkdeler fra inches til fot) - blir kastet ut fra en vulkan ventilasjon under et utbrudd og faller til bakken et stykke unna lufta. Faller er vanligvis assosiert med pliniske erptive kolonner, askeskyer eller vulkanrøster. Tephra i pyroklastiske fallavsetninger kan ha blitt transportert bare en kort avstand fra lufthullet (noen meter til flere km), eller, hvis det blir injisert i den øvre atmosfæren, kan det sirkle rundt kloden. Enhver form for pyroklastisk fallforekomst vil mantle eller drapere seg over landskapet, og vil avta i både størrelse og tykkelse jo lenger borte det er fra kilden.

Tephra fall er vanligvis ikke direkte farlig med mindre en person er nær nok til et utbrudd til å bli rammet av større fragmenter. Effektene av fall kan imidlertid være. Ask kan kvele vegetasjon, ødelegge bevegelige deler i motorer og motorer (spesielt i fly) og ripe overflater. Scoria og små bomber kan bryte delikate gjenstander, bukke metaller og bli innebygd i tre. Noen pyroklastiske fall inneholder giftige kjemikalier som kan tas opp i planter og lokale vannforsyninger, noe som kan være farlig for både mennesker og husdyr. Hovedfaren for pyroklastiske fall er deres vekt: tephra i alle størrelser består av pulverisert fjell, og kan være ekstremt tung, spesielt hvis den blir våt. Det meste av skaden forårsaket av fall oppstår når våt aske og scoria på takene til bygninger får dem til å kollapse.

Pyroklastisk materiale som injiseres i atmosfæren kan ha globale så vel som lokale konsekvenser. Når volumet av en utbruddsky er stort nok, og skyen spres langt nok med vind, kan pyroklastisk materiale faktisk blokkere sollys og forårsake midlertidig avkjøling av jordoverflaten. Etter utbruddet av Mount Tambora i 1815 nådde så mye pyroklastisk materiale seg og forble i jordens atmosfære at de globale temperaturene falt i gjennomsnitt ca. 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Dette forårsaket verdensomspennende forekomster av ekstremvær, og førte til at 1816 ble kjent som året uten en sommer.

Stor steinblokk ført i lahar strøm, Muddy River, øst for St. St. Helens, Washington. Geologer for skala. Foto av Lyn Topinka, USGS. 16. september 1980. Forstørr bilde

Lahars

Lahars er en spesifikk type gjørme som består av vulkansk rusk. De kan danne seg i en rekke situasjoner: når liten skråning kollapser, samler vann på vei nedover en vulkan, gjennom hurtig smelting av snø og is under et utbrudd, fra kraftig nedbør på løst vulkansk rusk, når en vulkan bryter ut gjennom et kratervatn, eller når et krater innsjø drenerer på grunn av overløp eller mur kollaps.

Laharer flyter som væsker, men fordi de inneholder suspendert materiale, har de vanligvis en konsistens som ligner på våt betong. De renner nedover og vil følge fordypninger og daler, men de kan spre seg hvis de når et flatt område. Lahars kan reise i hastigheter over 50 km / t og nå avstander flere titalls miles fra kilden. Hvis de ble generert av et vulkanutbrudd, kan de holde på nok varme til å fortsatt være 60-70 ° C (140-160 ° F) når de kommer til å hvile.

Lahars er ikke så raske eller varme som andre vulkanske farer, men de er ekstremt ødeleggende. De vil enten bulse eller begrave noe i veien, noen ganger i forekomster som er flere titalls meter tykke. Uansett hva som ikke kan komme ut av en lahars-sti, vil enten bli feid vekk eller begravet. Lahars kan imidlertid oppdages på forhånd av akustiske (lyd) skjermer, som gir folk tid til å nå høyt underlag; de kan også noen ganger kanaliseres bort fra bygninger og mennesker av konkrete barrierer, selv om det er umulig å stoppe dem fullstendig.

Lake Nyos, Kamerun, gassutgivelse 21. august 1986. Døde storfe og omliggende forbindelser i landsbyen Nyos. 3. september 1986. Bilde av USGS. Forstørr bildet

Svoveldioksid utstedt fra fumaroler i svovelbankene på toppen av vulkanen Kilauea, Hawaii. Forstørr bildet

gasser

Vulkanske gasser er sannsynligvis den minst prangende delen av et vulkanutbrudd, men de kan være en av et utbrudd som er mest dødelige effekter. Det meste av gassen som frigjøres i et utbrudd er vanndamp (H₂O), og relativt ufarlige, men vulkaner produserer også karbondioksid (CO₂), svoveldioksid (SO₂), hydrogensulfid (H₂S), fluorgass (F₂), hydrogenfluorid (HF) og andre gasser. Alle disse gassene kan være farlige - til og med dødelige - under de rette forholdene.

Karbondioksid er ikke giftig, men den fortrenger normal oksygenbærende luft og er luktfri og fargeløs. Fordi den er tyngre enn luft, samler den seg i depresjoner og kan kvele mennesker og dyr som vandrer inn i lommene der den har fortrengt normal luft. Den kan også oppløses i vann og samles i bunnene i innsjøen; i noen situasjoner kan vannet i disse innsjøene plutselig bryte ut store bobler av karbondioksid, og drepe vegetasjon, husdyr og mennesker som bor i nærheten. Dette var tilfelle i velten av innsjøen Nyos i Kamerun, Afrika i 1986, der et utbrudd av CO₂ fra innsjøen kvalt mer enn 1.700 mennesker og 3.500 husdyr i landsbyene i nærheten.

Svoveldioksid og hydrogensulfid er begge svovelbaserte gasser, og i motsetning til karbondioksid har de en tydelig sur, råtten-lukt. SÅ₂ kan kombinere med vanndamp i luften for å danne svovelsyre (H₂SÅ₄), et etsende syre; H₂S er også veldig surt, og ekstremt giftig, selv i små mengder. Begge syrer irriterer mykt vev (øyne, nese, svelg, lunger, etc.), og når gassene danner syrer i store nok mengder, blandes de med vanndamp for å danne tåke, eller vulkansk tåke, som kan være farlig å puste og forårsake skade på lungene og øynene. Hvis svovelbaserte aerosoler når den øvre atmosfæren, kan de blokkere sollys og forstyrre ozon, som har både kort- og langtidsvirkninger på klimaet.

En av de svakeste, selv om mindre vanlige gassene frigjøres av vulkaner, er fluorgass (F₂). Denne gassen er gulbrun, etsende og ekstremt giftig. Som CO₂, den er tettere enn luft og har en tendens til å samle seg i lave områder. Dens følgesyre, hydrogenfluorid (HF), er svært etsende og giftig, og forårsaker forferdelige indre brannskader og angriper kalsium i skjelettet. Selv etter at synlig gass eller syre har forsvunnet, kan fluor tas opp i planter, og kan være i stand til å forgifte mennesker og dyr i lange perioder etter et utbrudd. Etter utbruddet av Laki på Island i 1783 forårsaket fluorforgiftning og hungersnød dødsfallene til mer enn halvparten av landdyrene og nesten en fjerdedel av befolkningen.

om forfatteren

Jessica Ball er utdannet ved Institutt for geologi ved State University of New York i Buffalo. Hennes konsentrasjon er innen vulkanologi, og hun forsker for tiden på lavakuppel kollapser og pyroklastiske strømmer. Jessica fikk sin Bachelor of Science-grad fra College of William and Mary, og jobbet et år ved American Geological Institute i Education / Outreach-programmet. Hun skriver også Magma Cum Laude-bloggen, og på hvilken fritid hun har igjen liker hun fjellklatring og spiller forskjellige strenginstrumenter.