Sopky

Sopečné riziká



Sopky sú spojené s mnohými typmi nebezpečenstiev


Lávové toky

Jedná sa o jeden z niekoľkých lávových prúdov z rieky Prince Avenue, ktorá sa rozreže v lese medzi krížovými ulicami Paradise a Orchid. Lávový prúd je široký asi 3 metre. (Kalapana / Royal Gardens, Havaj). Obrázok podľa USGS. Zväčšiť obrázok

Sopečné riziká

Sopky môžu byť vzrušujúce a fascinujúce, ale tiež veľmi nebezpečné. Akýkoľvek druh sopky je schopný vytvárať škodlivé alebo smrtiace javy, či už počas erupcie alebo obdobia pokoja. Pochopenie toho, čo sopka môže urobiť, je prvým krokom k zmierneniu sopečných nebezpečenstiev, je však dôležité pamätať na to, že aj keď vedci študovali sopku po celé desaťročia, nemusia nevyhnutne vedieť všetko, čo dokážu. Sopky sú prírodné systémy a vždy majú určitý prvok nepredvídateľnosti.

Vulkári vždy pracujú na tom, aby pochopili, ako sa správajú vulkanické riziká a čo sa dá urobiť, aby sa im zabránilo. Tu je niekoľko najbežnejších nebezpečenstiev a niektoré zo spôsobov ich formovania a správania. (Upozorňujeme, že toto slúži iba ako zdroj základných informácií a nemalo by sa s ním zaobchádzať ako s návodom na prežitie pre tých, ktorí žijú v blízkosti sopky. Vždy si vypočujte varovania a informácie, ktoré vydali miestni sopečníci a občianske úrady.)

Lávové toky

Láva je roztavená hornina, ktorá tečie zo sopky alebo sopečného vetra. V závislosti od zloženia a teploty môže byť láva veľmi tekutá alebo lepkavá (viskózna). Toky tekutín sú horúce a pohybujú sa najrýchlejšie; môžu tvoriť potoky alebo rieky alebo sa šíriť po celej krajine v lalokoch. Viskózne toky sú chladnejšie a cestujú na kratšie vzdialenosti a niekedy sa môžu nahromadiť do lávových kupolov alebo zátok; zrútenie čelných plôch alebo kupolov môže vytvárať prúdy pyroklastickej hustoty (diskutované neskôr).

Väčšine lávových prúdov sa dá ľahko vyhnúť osoba pešo, pretože sa nepohybujú oveľa rýchlejšie ako rýchlosť chôdze, ale lávový prúd sa zvyčajne nedá zastaviť alebo odkloniť. Pretože lávové prúdy sú veľmi horúce - medzi 1 000 - 2 000 ° C (1 800 - 3 600 ° F) - môžu spôsobiť vážne popáleniny a často zhoršia vegetáciu a štruktúry. Láva tečúca z vetracieho otvoru tiež vytvára obrovské množstvo tlaku, ktorý môže rozdrviť alebo pochovať všetko, čo prežije po spálení.

Pyoklastické denzitné prúdy

Vklady pyroklastického toku pokrývajúce staré mesto Plymouth na karibskom ostrove Montserrat.

Pyoklastické toky

Pyroclastic flow na Mount St. Helens, Washington, 7. augusta 1980. Obrázok podľa USGS. Zväčšiť obrázok

Pyoklastické denzitné prúdy

Prúd pyroklastickej hustoty je výbušný eruptívny jav. Sú to zmesi práškovej horniny, popola a horúcich plynov a môžu sa pohybovať rýchlosťou stoviek kilometrov za hodinu. Tieto prúdy môžu byť zriedené, napríklad pri pyroklastických vlnách, alebo koncentrované, ako pri pyroklastických tokoch. Sú poháňané gravitáciou, čo znamená, že stekajú po svahoch.

Pyroklastický nárast je zriedený prúd s turbulentnou hustotou, ktorý sa zvyčajne vytvára, keď magma interaguje výbušne s vodou. Chirurgické zákroky môžu cestovať cez prekážky, ako sú údolie, a zanechávať tenké usadeniny popola a skaly, ktoré prekrývajú topografiu. Pyroklastický tok je koncentrovaný lavínový materiál, často zo zrútenia lávovej kupoly alebo erupčnej kolóny, ktorý vytvára masívne ložiská, ktorých veľkosť sa pohybuje od popola po balvany. Pyoklastické toky pravdepodobne nasledujú doliny a iné depresie a ich vklady vyplnia túto topografiu. Avšak občas sa však horná časť pyroklastického oblaku toku (ktorým je väčšinou popol) odpojí od prúdu a sama sa bude pohybovať ako prepätie.

Prúdy pyroklastickej hustoty akéhokoľvek druhu sú smrtiace. Môžu cestovať zo svojich zdrojov na krátke vzdialenosti alebo stovky kilometrov a pohybovať sa rýchlosťou až 1 000 km / h (650 mph). Sú veľmi horúce - až do 400 ° C (750 ° F). Rýchlosť a sila prúdu pyroklastickej hustoty v kombinácii s jeho teplom znamenajú, že tieto sopečné javy obyčajne ničia na svojej ceste buď spálením alebo rozdrvením alebo oboma. Čokoľvek zachytené v prúde pyroklastickej hustoty by bolo vážne spálené a búšené úlomkami (vrátane zvyškov všetkého, čo tok prešiel). Neexistuje žiadny iný spôsob, ako uniknúť prúdu pyroklastickej hustoty okrem toho, že tam nie je, keď sa to stane!

Jedným z nešťastných príkladov ničenia spôsobeného prúdmi pyroklastickej hustoty je opustené mesto Plymouth na karibskom ostrove Montserrat. Keď sopka Soufrière Hills prudko vypukla v roku 1996, prúdy pyroklastickej hustoty z erupčných oblakov a kolapsu lávových hájov putovali dolu údoliami, v ktorých malo veľa ľudí svoje domovy, a zaplavili mesto Plymouth. Táto časť ostrova bola odvtedy vyhlásená za bezvstupnú zónu a evakuovaná, aj keď je stále možné vidieť zvyšky budov, ktoré boli zrazené a zakopané, a predmety, ktoré boli roztavené teplom tokov pyroklastickej hustoty. ,

Pyroclastic Falls

Mount Pinatubo, Filipíny. Pohľad na lietadlo World-Airways DC-10 na chvoste kvôli hmotnosti popola z 15. júna 1991. Námorná letecká stanica Cubi Point. USN fotka R. L. Riegera. 17. júna 1991. Zväčšiť obrázok

Pyroclastic Falls

Pyroklastické pády, známe tiež ako sopečný spad, sa vyskytujú, keď je tephra - fragmentovaná hornina s veľkosťou od mm do desiatok cm (zlomky palcov až nôh) - vypustená z vulkanického otvoru počas erupcie a padá na zem v určitej vzdialenosti od vetranie. Vodopády sú zvyčajne spojené s plinskými eruptívnymi stĺpmi, oblakmi popola alebo sopečnými oblakami. Tephra v ložiskách pyroklastického pádu sa mohla prepravovať iba krátku vzdialenosť od vetra (niekoľko metrov až niekoľko km) alebo, ak sa vstrekne do hornej atmosféry, môže krúžiť okolo zemegule. Akýkoľvek druh ložiska pyroklastického pádu sa bude plášťovať alebo zakrývať nad krajinou a bude sa zmenšovať čo do veľkosti a hrúbky ďalej od zdroja.

Vodky Tephra nie sú zvyčajne priamo nebezpečné, pokiaľ nie je osoba dostatočne blízko k erupcii, aby ju zasiahli väčšie fragmenty. Účinky pádov však môžu byť. Popol môže dusiť vegetáciu, ničiť pohyblivé časti motorov a motorov (najmä v lietadlách) a poškriabať povrchy. Scoria a malé bomby môžu rozbiť chúlostivé predmety, kovové kovy a zapustiť ich do dreva. Niektoré pyroklastické pády obsahujú toxické chemikálie, ktoré sa môžu vstrebávať do rastlín a miestnych vodných zdrojov, čo môže byť nebezpečné pre ľudí aj pre hospodárske zvieratá. Hlavným nebezpečenstvom pyroklastických pádov je ich hmotnosť: tephra akejkoľvek veľkosti je tvorená práškovou horninou a môže byť veľmi ťažká, najmä ak sa zvlhčí. Väčšina škôd spôsobených pádmi sa vyskytuje, keď vlhký popol a škrabka na strechách budov spôsobia ich zrútenie.

Pyoklastický materiál vstreknutý do atmosféry môže mať globálne aj miestne následky. Ak je objem erupčného oblaku dostatočne veľký a oblak sa šíri dostatočne ďaleko vetrom, môže pyroklastický materiál skutočne blokovať slnečné svetlo a spôsobiť dočasné ochladenie zemského povrchu. Po erupcii hory Tambora v roku 1815 sa tak veľa pyroklastického materiálu dostalo a zostalo v zemskej atmosfére, že globálne teploty klesli v priemere o približne 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). To spôsobilo celosvetový výskyt extrémneho počasia a viedlo to k tomu, že bol rok 1816 známy ako „Rok bez leta“.

lahars

Veľký balvan nesený laharským prúdom, rieka Muddy východne od Mount St. Helens vo Washingtone. Geológovia pre mierku. Foto: Lyn Topinka, USGS. 16. september 1980. Zväčšiť obrázok

Lahars

Lahary sú špecifickým druhom bahna vytvoreného zo sopečného odpadu. Môžu sa tvoriť v mnohých situáciách: keď sa malý svah zhroutí, zhromažďujú vodu na svojej ceste dolu sopkou, cez rýchle topenie snehu a ľadu počas erupcie, od silných zrážok na voľné sopečné trosky, keď sopka vybuchne cez kráterové jazero, alebo keď kráterové jazero steká z dôvodu pretečenia alebo kolapsu steny.

Lahary tečú ako kvapaliny, ale pretože obsahujú suspendovaný materiál, majú zvyčajne konzistenciu podobnú mokrému betónu. Tečú z kopca a budú sledovať depresie a údolia, ale môžu sa šíriť, ak dosiahnu rovnú plochu. Lahars môžu cestovať rýchlosťou viac ako 80 km / h (50 mph) a dosahujú vzdialenosti desiatok kilometrov od svojho zdroja. Ak boli generované sopečnou erupciou, môžu si pri odpočinku udržať dosť tepla na to, aby boli ešte 60 - 70 ° C (140 - 160 ° F).

Lahary nie sú také rýchle alebo horúce ako iné sopečné riziká, sú však mimoriadne deštruktívne. Budú buď buldozérovať alebo pochovať čokoľvek na svojej ceste, niekedy v depozitoch s hrúbkou desiatok metrov. Čokoľvek sa nemôže dostať z cesty lahara, bude buď zametené, alebo pochované. Lahary však môžu byť vopred zistené akustickými (zvukovými) monitormi, ktoré ľuďom dávajú čas na dosiahnutie vysokej výšky; niekedy môžu byť odvádzané z budov a ľudí betónovými prekážkami, aj keď nie je možné ich úplne zastaviť.

plyny

Jazero Nyos, Kamerun, vydanie plynu 21. augusta 1986. Mŕtvy dobytok a okolité zlúčeniny v dedine Nyos. 3. september 1986. Obrázok podľa USGS. Zväčšiť obrázok

Oxid siričitý

Oxid siričitý vydávaný z fumarolov sírových bánk na samite Kilauea Volcano na Havaji. Autorské práva na fotografie Jessica Ball. Zväčšiť obrázok

Plyny

Sopečné plyny sú pravdepodobne najmenej zjavnou súčasťou sopečnej erupcie, ale môžu byť jedným z najsmrteľnejších účinkov erupcie. Väčšina plynu uvoľňovaného pri erupcii sú vodné pary (H2O) a relatívne neškodné, ale sopky tiež produkujú oxid uhličitý (CO2), oxid siričitý (SO2), sírovodík (H2S) plynný fluór (F2), fluorovodík (HF) a ďalšie plyny. Všetky tieto plyny môžu byť nebezpečné - dokonca smrteľné - za správnych podmienok.

Oxid uhličitý nie je jedovatý, ale vytesňuje normálny vzduch obsahujúci kyslík a je bez zápachu a bezfarebný. Pretože je ťažší ako vzduch, zhromažďuje sa v depresiách a môže udusiť ľudí a zvieratá, ktorí sa túlajú do vreciek, kde vytlačili normálny vzduch. Môže sa tiež rozpustiť vo vode a zhromažďovať sa na dne jazera; v niektorých situáciách môže voda v týchto jazerách náhle „vybuchnúť“ obrovské bubliny oxidu uhličitého, zničiť vegetáciu, hospodárske zvieratá a ľudí žijúcich v okolí. Bolo to tak v prípade prevrátenia jazera Nyos v Kamerune v Afrike v roku 1986, kedy došlo k výbuchu CO2 z jazera dusilo viac ako 1700 ľudí a 3 500 zvierat v okolitých dedinách.

Oxid siričitý a sírovodík sú plyny na báze síry a na rozdiel od oxidu uhličitého majú výraznú kyslú vôňu zhnitých vajíčok. SO2 sa môže kombinovať s vodnou parou na vzduchu za vzniku kyseliny sírovej (H2SO4), žieravú kyselinu; H2S je tiež veľmi kyslý a extrémne jedovatý aj v malom množstve. Obe kyseliny dráždia mäkké tkanivá (oči, nos, hrdlo, pľúca, atď.), A keď plyny vytvárajú kyseliny v dostatočnom množstve, zmiešajú sa s vodnou parou, aby vytvorili vog alebo sopečnú hmlu, čo môže byť nebezpečné pri dýchaní a spôsobovaní poškodenie pľúc a očí. Ak sa aerosóly na báze síry dostanú do hornej atmosféry, môžu blokovať slnečné svetlo a interferovať s ozónom, ktorý má krátkodobé aj dlhodobé účinky na podnebie.

Jedným z najhorších, hoci menej bežných plynov uvoľňovaných sopkami, je plynný fluór (F2). Tento plyn je žltkastohnedý, žieravý a mimoriadne jedovatý. Ako CO2, je hustejšia ako vzduch a má tendenciu zhromažďovať sa v nízkych oblastiach. Jeho sprievodná kyselina, fluorovodík (HF), je vysoko korozívna a toxická a spôsobuje hrozné vnútorné popáleniny a útočí na vápnik v kostrovom systéme. Aj keď sa viditeľný plyn alebo kyselina rozptýli, fluór sa môže absorbovať do rastlín a po erupcii môže byť schopný ľudí a zvieratá dlho otráviť. Po erupcii Laki na Islande v roku 1783 spôsobila otrava fluónom a hladomor smrťou viac ako polovice dobytka v krajine a takmer štvrtiny jeho obyvateľstva.

Zdroje sopečného nebezpečenstva
Bardintzeff, J.-M. a McBirney, A. R., 2000, Volcanology: Massachusetts, Jones & Bartlett Publishers, 268 s.
Schminke, H.-U., 2004, Volcanism: Berlin, Springer, 324 s.
McNutt, S.R., Rymer, H., a Stix, J. (editor), 1999, Encyclopedia of Volcanoes: San Diego, CA Academic Press, 1456 s.
Gates, A. E. a Ritchie, D., 2007, Encyklopédia zemetrasení a sopiek, tretie vydanie: New York, NY, knihy Checkmark, 346 s.

O autorovi

Jessica Ball je absolventkou katedry geológie na Štátnej univerzite v New Yorku v Buffale. Jej koncentrácia je vo vulkanológii a v súčasnosti skúma kolaps lávových kopyt a pyroklastické toky. Jessica získala titul bakalára prírodných vied na Vysokej škole Williama a Mary a rok pracovala v Americkom geologickom inštitúte v programe Vzdelanie / Terénne vzdelávanie. Píše tiež blog Magma Cum Laude a vo voľnom čase sa venuje horolezectvu a hrá na rôzne strunové nástroje.