В этой статье маг Ольга Васильева отвечает на вопрос «Как можно предсказать извержение вулкана?».
Извержения вулканов, как известно, непредсказуемы. У ученых есть несколько способов наблюдения за вулканической активностью, которые помогают предсказывать скорые извержения, но эти методы и сопутствующие прогнозы не всегда стопроцентно верны.
Например, в прошлый раз, когда в марте 2016 года извергался вулкан Павлов, расположенный на Аляске, он изверг 640-километровое облако пепла на высоту 11 277 метров. Вулканический пепел препятствовал не только авиаперелетам, но и поездкам на наземном и водном транспорте.
В конце июля этого года Американская геологическая служба снова заговорила об аварийном уровне вулкана Павлов, который, казалось бы, вот-вот начнет извергаться.
До этого, в мае, было опубликовано предупреждение о повышенной активности вулкана и его возможном извержении, однако все было тихо.
Июльское предупреждение об опасности в августе было также снято.
Ханс Лекнер, доктор геологии при Мичиганском технологическом университете, утверждает, что вулканологи еще не выяснили до конца, как точно предсказывать время извержения.
Вулкан может демонстрировать все признаки скорого извержения – увеличенную сейсмичность, высокий поток газов, поверхностную деформацию, но при этом ни разу не выпустить даже облако пепла и со временем вернуться в спокойное состояние.
Или, наоборот, он может не показать ни одного из признаков беспокойства и все равно начать извергаться.
Энергию, выделяемую извержением вулкана, сложно даже представить, настолько она огромна.
Вулкан Этна в Италии во время своего печально известного четырехмесячного извержения в 1983 году извергал около 10 кубических метров лавы в секунду. А в 1991 году начальный взрыв вулкана Пинатубо изверг приблизительно 10 кубических километров вулканического пепла на высоту почти 40 километров.
Лекнер утверждает, что людям в настоящее время никак не справиться с такими гигантскими выбросами энергии. Эта энергия порождается глубоко в недрах Земли, где экстремальные температуры и давление достигают таких величин, что могут расплавить любые горные породы.
Быстрая разгерметизация выпускает газ из очага, что позволяет горячей магме вырваться наружу. В результате этого процесса начинается извержение, которое, до того как пустить по склонам лаву, сначала выпускает из жерла газы, пар и вулканический пепел.
Но сбрасывание атомной бомбы на вулкан является крайне глупым решением. Это так или иначе приведет к извержению, контролировать которое не получится, а кроме того, придется учитывать последствия не только природного катаклизма, но и ядерного взрыва.
Бурение магматического очага с целью выпустить давление также является бесполезным занятием. Это все равно, что пытаться истечь кровью от укола иглы.
Тем, кто плохо себе представляет объем энергии, генерируемой вулканами, идея о том, что можно предотвратить извержение, медленно выпуская давление в очаге, пробурив несколько отверстий, кажется вполне разумной и целесообразной. Однако это не так. Идея основана на простейшем представлении магматического очага как воздушного шара, наполненного газом, или как бутылки с газированной водой – достаточно вставить соломинку или сделать дырочку, чтобы выпустить весь газ.
На самом деле объем газа, расплавленной породы и показатели температуры и давления значительно превышают то, с чем мы сегодня в состоянии справиться.
По словам Джанет Бэбб, геолога с гавайского центра наблюдения за вулканами, человек все же может контролировать некоторые аспекты извержения, а именно лавовые потоки.
Во время извержения Этны в 1983 году, которое упоминалось выше, потоки лавы грозили уничтожить жилые поселения. Прямо во время извержения рабочие возводили барьеры из щебня. Этой системе больших барьеров удалось сдержать и изменить направление лавовых потоков.
Однако попытки изменить и сдержать потоки лавы с помощью взрывов увенчались неудачей.
В 1973 году, когда лава с извергающегося вулкана на исландском острове Хеймаэй текла в города, люди не только построили барьеры, но и поливали лаву морской водой, чтобы охладить и замедлить ее движение. Этот подход увенчался успехом.
Что касается контроля над извержением еще до того, как лава начинает течь, по словам Лекнера, это все просто мечты любителей научной фантастики. Изучение вулканов пока не показало никаких возможностей обуздать этот природный феномен. Кроме того, большинство вулканологов даже не рассматривают такую возможность серьезно. Основной их труд направлен на улучшение способов прогнозирования извержений.
Модифицировать и контролировать извержения вулканов сегодня совершенно невозможно. Вулканы являются слишком большими, а их извержения слишком сильными, чтобы нам удалось совладать с их напором.
Однако не стоит исключать, что человеческие гордыня и высокомерие со временем приведут к тому, что мы все же разработаем необходимые технологии. Все-таки нам уже не раз удавалось совладать с природой, навсегда изменив поверхность нашей планеты.
Вулкан – это геологические образования на поверхности земной коры. В этих местах на поверхность выходит магма и образует лаву, вулканические газы и камни, которые называют еще вулканическими бомбами. Наименование свое такие образования получили от имени древнеримского бога огня Вулкана.
Вулканы имеют свою классификацию по нескольким признакам. По форме их принято делить на щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы и купольные. Также они разделяются на наземные, подводные и подледниковые по своему местонахождению.
Для среднего же обывателя куда более понятна и интересна классификация вулканов по их степени активности. Различают действующие, спящие и потухшие вулканы.
Действующий вулкан – это образование, извергавшееся в исторический период времени. Спящими считают недействующие вулканы, на которых все же возможны извержения, а к потухшим относят те, на которых они маловероятны.
Однако вулканологи до сих пор не сошлись во мнениях, какой вулкан считать активным и потому потенциально опасным. Период активности у вулкана может быть очень протяжен по времени и способен продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет.
Извержение вулкана – это по сути выход на поверхность земли раскаленных потоков лавы, сопровождающийся выбросом газов и туч пепла. Происходит это по причине скопившихся в магме газов. Среди них водяной пар, диоксид углерода, диоксид серы, сероводород и хлорид водорода.
Магма находится под постоянным и очень высоким давлением. Именно поэтому газы остаются растворенными в жидкости. Расплавленная магма, вытесняемая газами, проходит сквозь трещины и попадает в жесткие слои мантии. Там она расплавляет слабые места в литосфере и выплескивается наружу.
Вышедшую на поверхность магму называют лавой. Ее температура может превышать 1000оС. Некоторые вулканы при извержении выбрасывают тучи пепла, которые поднимаются высоко в воздух. Взрывная сила этих вулканов настолько велика, что наружу выбрасываются огромные глыбы лавы величиной с дом.
Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Извержения вулканов относят к геологическим чрезвычайным ситуациям.
На сегодняшний день существует несколько районов вулканической активности. Это Южная и Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские, Алеутские, Гавайские и Курильские острова, Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Исландия и практически весь Атлантический океан.
По линии столкновения литосферных плит образуются магматические очаги. В них собирается магма, поднимающая к поверхности. В очагах она ведет себя подобно тесту, поднимающемуся на дрожжах: увеличивается в объеме, поднимается из недр Земли по трещинам и заполняет собой все свободное пространство. Там, где кора истончена или есть разломы, происходит извержение вулкана.
Наступает оно тогда, когда произошла дегазация (выход газов наружу) магмы. В очаге смесь находится под высоким давлением, которое выталкивает ее из недр, как только появляется возможность. Поднимаясь вверх, магма лишается газов и превращается в текучую лаву.
МОСКВА, 23 янв – РИА Новости. Своеобразные «годичные кольца» в кристаллах, присутствующих в горных породах в окрестностях вулканов, содержат в себе информацию о том, как быстро происходят их новые извержения после появления первых подземных толчков, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Главным параметром в подготовке к извержению вулкана, как объясняют ученые, является та скорость, с которой его магматическая камера – по сути, очень пористая каменная «губка», заполняется свежим горячим расплавом, поднимающимся с глубин Земли. Чем она выше, тем быстрее произойдет извержение, и поэтому ее важно знать для оценки времени, которое есть у человечества для подготовки к катаклизму.
В последние годы геологи осознали, что этот параметр можно оценить, изучая примеси некоторых элементов в кристаллах, возникших в магматической камере перед извержением. Соответственно, зная скорость подъема магмы, можно подготовиться к началу извержения и заблаговременно эвакуировать население из потенциально опасных районов в окрестностях вулкана.
Убиде и ее коллега Бальц Камбер (Balz Kamber) из Тринити-колледжа в Дублине (Ирландия) выяснили, что внешние слои этих кристаллов хранят в себе информацию о том, что происходит внутри вулкана в последние мгновения перед извержением, изучая породы в окрестностях горы Этна в Сицилии.
Этна, как отмечают ученые, извергается практически непрерывно, что позволяет использовать ее выбросы для поисков закономерностей между их свойствами и тем, когда и как происходит очередное извержение. Руководствуясь этой идеей, ученые собирали на ее склонах образцы свежих отложений, извлекали из них кристаллы и анализировали их состав, просвечивая их лазером и наблюдая за тем, как менялся спектр его луча.
Читайте также:
Загрузка...