Как называется материал захваченный в момент извержения. Извержения вулканов — опасные стихийные бедствия для человека

Ничто в природе не вызывает такого интереса и не возбуждает такого ужаса, как крупные вулканические извержения. И нет ничего, что вызывало бы такое суеверное уважение или такое эстетическое наслаждение, как вулканы. Вулканы многолики. Эти безжалостные губители жизней и имущества в то же время являются и благодетелями человечества, так как их деятельность обусловила плодородие почв и само существование суши. Г. Макдональд, 1975

Вулканизм – совокупность явлений, связанных с движением расплавленной массы (магмы), пепла, горячих газов, паров воды и других продуктов, поднимающихся из недр земли по трещинам или каналам в коре.

Термин вулкан – собирательный. Вулкан – возвышение, связанное каналом с магматическим очагом на глубине, это место, где расплавленная магма выходит на поверхность. Магма, состоящая в основном из силикатов, может подниматься вместе с парами воды, газами из глубины наверх, подчиняясь физическим законам. Магму, изливающуюся на поверхность, называют лавой. Но вулканом называют также холм или гору, возникшую в результате аккумуляции вулканического материала.

В опасной близости с действующими вулканами живет около 200 млн. человек. Подсчитано, что за последние 500 лет в результате активной деятельности наземных вулканов в мире погибло примерно 200 тыс. человек.

Классификация вулканов производится по условиям их возникновения и по характеру деятельности (табл. 4). Извержения бывают эксплозивные (взрывные) и эффузивные (изливающиеся). Эксплозивные происходят тогда, когда выход газа из магмы затруднен и высвобождение его происходит в виде взрыва. При этом жидкая лава распадается на клочья и выбрасывается в воздух. Этот материал называется пирокластическим или тефрой. При эффузивном извержении жидкая магма выходит на поверхность, изливается и стекает по склонам, образуя потоки. Более вязкая лава высоко нагромождается над жерлом, образуя вулканический купол. Сами по себе купола не опасны, но часто с ними связаны смертоносные палящие лавины (раскаленные газы, палящие тучи). Они представляют громадное, быстро растущее облако пыли, днем черное, а ночью светящееся тусклым красным светом. Главное в этом явлении не облако, а катящаяся под ним лавина раскаленных добела лавовых глыб, песка и пыли. Палящие лавины движутся с огромной скоростью до 150 км/час.

Наиболее опасны эксплозивные вулканы, хотя оба типа характеризуются похожими поражающими факторами.

Таблица 4

Классификация вулканов по характеру деятельности

Распространение вулканов . Нет на Земле района, который когда-либо в прошлом не был ареной вулканической деятельности. Сейчас вулканизм наблюдается лишь в некоторых географических областях, в определенных геологических условиях и приурочен к срединно-океаническим хребтам и активным континентальным окраинам. Подавляющее большинство действующих и недавно потухших вулканов сосредоточено в поясе, окружающем Тихий океан (Тихоокеанское «огненное кольцо» (см. выше). Одно из ответвлений этого кольца протягивается на восток через Индонезию в район, где горы южной Азии присоединяются к структурам Тихоокеанского кольца. Петля, образованная вулканами на Малых Антильских островах, считается выступом Тихоокеанского пояса. Около 75% действующих вулканов расположены в Тихоокеанском кольце и 14% – в одной только Индонезии.

Группы действующих вулканов находятся в Средиземноморье, на севере Малой Азии, в районе Красного моря и в Центральной Африке. Классические вулканы Средиземноморья расположены в основном в Италии.

Только 17% известных действующих вулканов находятся в океанических бассейнах, 83% сосредоточено на континентах.

Поражающие факторы и их последствия. Основные поражающие факторы – лавовые фонтаны, потоки горячей лавы и вулканической грязи, выпадение тефры, раскаленные вулканические газы, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча.

Лавовые потоки – это расплавленные горные породы с температурой 900-1000°С. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и её количества. Диапазон скоростей довольно широк: от нескольких сантиметров да нескольких десятков километров в час. В отдельных, наиболее опасных случаях она достигает 100 км/ч, но чаще всего не превышает 1 км/ч. Гибель людей непосредственно от лавовых потоков наблюдалась редко, так как большинство потоков движется медленно, и всегда есть возможность людей эвакуировать. Но под лавовыми потоками могут быть погребены города и сельскохозяйственные земли. В 1928 году под лавовыми потоками вулкана Этна был погребен город Маскалли, а в 1969 г. – часть Катании. Лавовые потоки, излившиеся на снег или лед, могут породить водные и грязевые потоки. Кроме того, они могут явиться причиной возникновения лесных и степных пожаров.

Тефра состоит из фрагментов застывшей лавы. Наиболее крупные называются вулканическими бомбами, более мелкие – вулканическим песком, а мельчайшие – пеплом.

Падение глыб и «бомб» происходит только на склонах вулкана и в его ближайших окрестностях, а наибольший ущерб вызывается гораздо боле обширным по территории выпадением пепла. Площадь, покрываемая пеплом, зависит от силы и направления ветра в период извержения. Поскольку большинство извержений продолжается менее месяца, а направление ветра меняется незначительно, пепел преимущественно откладывается в каком-либо одном секторе, отходящем от вулкана. Но иногда, поднятый высоко в стратосферу ветром, пепел переносится на огромные расстояния (пепел, образовавшийся при извержении вулкана Гекла в Исландии в 1997 году, выпал в Шотландии и Финляндии). Толщина слоя пепла может достигать 0,25 м на площади несколько десятков квадратных километров и более, нарушая сложившуюся систему землепользования, губя растительность, посевы и пастбища, загрязняя источники воды, забивая стоки и вызывая наводнение. Под тяжестью пепла могут рухнуть крыши домов. Страдают от пепла и животные. Травоядные животные умирают частично от голода, а частично вследствие засорения их пищеварительной системы при поедании покрытой пеплом травы. Относительно небольшое количество пепла могут вызвать стачивание зубов у жвачных животных. Вулканический пепел бывает иногда ядовитым, что связано с привнесением малых химических элементов, которые губительно воздействуют на животных и людей. Известны случаи болезни и гибели скота от фтора, кобальта, содержащихся в пепле.

Грязевые потоки после тефры являются главным элементом опасности. Они представляют смесь твердых горячих и холодных обломков с водой, стекающую вниз по склону под действием силы тяжести. Скорость их доходит до 90 км/час. Причиной их возникновения – изобилие рыхлых обломков горных пород на склонах. Накопление слоев пепла на склонах вулкана приводит к тому, что под действием тепла снег и лед тают. Насыщение пород и пепла водой и ее избыток приводит к смещению и стеканию рыхлых влажных масс по склону вниз. Грязевые потоки могут образоваться в результате сильных дождей. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время движения увлекать за собой крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Грязевые потоки могут затоплять города, сельскохозяйственные угодья, прорывать плотины и быть источниками катастрофических наводнений. Из-за большой скорости движения затрудняются проведение спасательных работ и эвакуация населения.

Палящая вулканическая туча сопровождает извержение вулканов типа «Мон-Пеле» и представляет собой смесь раскаленных газов и тефры (газово-пепловая лавина). Ее поражающее действие обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара с температурой до 1000°С. Громадная сверкающая туча газа и пепла на своем пути уничтожает строения, растительный покров, вызывая пожары. Люди испытывают при этом жар и удушье. Причина смерти людей – вдыхание раскаленного газа. Тела их обожжены. Увечья похожи на те, которые бывают при резком нагреве до такой температуры, когда вода в человеческом организме превращается в пар, но ткани не воспламенены. Известно, что из-за такой лавины в 1902 году погибло свыше 30 тысяч жителей города Сен-Пьер на Мартинике.

Вулканические газы. Извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами. Среди летучих продуктов вулканов преобладают углекислый и угарный газы, сера, водород, сероводород, аммиак, метан, хлор, хлористый водород, фтористый водород и ряд других. Выделение этих газов может продолжаться очень долго даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел. Кислотные газы вредны не только для людей, но и для растительности, вызывают коррозию металлов. Страдают посевы, телефонные провода, металлические изделия и оборудование. Тяжелые газы могут скапливаться в пониженных местах, вызывая гибель птиц и зверей. При извержении вулкана Лаки в Исландии в 1783 году выделилось очень много сернистых газов, что привело к гибели посевов, пастбищ, крупного рогатого скота, вызвало голод в стране.

Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержений может очень быстро образоваться огромное количество воды, что приводит к наводнениям.

Волна взрыва , характерная для эксплозивных (взрывных) вулканов, может инициировать оползни, обвалы, лавины, а на морях и океанах – цунами.

В вулканических районах значительную опасность представляют вызванные извержениями селевые грязекаменные потоки – лахары. Именно они несут основную ответственность за гибель людей. Селевые потоки на склонах вулканических конусов формируются: при излиянии кратерных озер, при стремительном таянии льда и снега во время извержения, при переходе палящих лавин, состоящих из подвижной смеси обломочного материала и раскаленных газов, в лахары, при выпадении интенсивных дождей, в результате выброса пепла во время дождей.

Современная вулканическая деятельность в нашей стране, вызывающая стихийные бедствия, зарегистрирована на Дальнем Востоке, Камчатке и Курильских островах.

Прогнозирование времени, места и силы ожидаемого извержения затруднено, а статистической информации, на основе которой можно предсказать вероятность активизации, как правило, недостаточно. Признаки активизации вулканической деятельности: сейсмические толчки, появление гармонического дрожания на сейсмографе – характерны для начала извержения. Предзнаменованием активизации вулканической деятельности являются многочисленные землетрясения различной силы.

Защитные и профилактические мероприятия включают прежде всего систему оповещения населения, единовременную или поэтапную эвакуацию населения. Для защиты от лавовых потоков применяют строительство искусственных каналов для отведения потоков лавы в определенное русло, дамб, отводящих потоки лавы от населенных пунктов, охлаждение водой края лавового потока, бомбардировка лавового потока для увеличения перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую. Меры борьбы с разрушительной деятельностью грязевых потоков включают строительство барьеров, водохранилищ и искусственных убежищ. Мерой защиты от раскаленных лавин служит предупреждение и эвакуация людей с территорий, находящихся под угрозой.

Действия населения. Жители, примыкающих к вулканам территорий, должны иметь запас питьевой воды, так как поверхностная вода может быть засорена пеплом. Вдыхание пепла может предотвратить простая противопыльная маска. Люди, вынужденные находиться в вулканическом дыму, могут воспользоваться противогазом, а при его отсутствии можно защитить рот и нос куском влажной ткани. Фильтрующие свойства ее возрастут, если смочить ткань в слабом растворе уксуса или мочи. В случаях, когда тяжелые газы скапливаются в понижениях рельефа, противогаз и мокрая ткань не помогут, так как в такой газовой смеси содержится недостаточно воздуха. Необходимо применять изолирующие дыхательные аппараты.

Взрыв вулкана Кракатау. Произошел в Зондском архипелаге в 1883 году оставил многочисленные свидетельства. До извержения это был небольшой архипелаг островов, самым крупным из которых был Кракатау размером 9 5 км. Большая часть прежнего вулканического острова была уничтожена – на его месте возникла впадина диаметром 10 км. Сохранилась лишь половина вулканического конуса. Из земных недр было выброшено и поднято на высоту от 2-3 до 70 км вместе с газами 18 км3 пепла, который рассеялся на площади около миллиона км2.. Громадные массы пепла, пемзы, шлаков и тягучей грязи устремились в Зондский пролив. Густые тучи пепла покрыли окружающее пространство. Вызванные взрывом морские волны поднимались на высоту до 30 м и распространились по всему Индийскому океану, вызывая разрушение на его берегах. Волнение распространилось также и по Тихому океану и достигло западных берегов Америки. Грохот взрыва был слышен на расстоянии 2-5 тыс. км от Кракатау: в городе Маниле, в центральной Австралии, на острове Мадагаскар..

В атмосфере также происходили бурные изменения. Вблизи Кракатау свирепствовали сильные ураганы. Образовавшаяся при взрыве воздушная волна обошла земной шар трижды, что зафиксировали барометрические наблюдения. С извержением вулкана Кракатау связана своеобразная зеленая окраска солнца, появившаяся вскоре после извержения. Ее объясняли скоплением мельчайших частиц вулканического пепла, которые носились в верхних слоях атмосферы. Во многих местах Европы через некоторое время вместе с дождем выпадал пепел. Исследования показали, что он состоит из тех же частиц, что и пепел в Кракатау.

По официальным данным, погибло приблизительно 40 тыс. человек. На сохранившихся от взрыва «обломках» архипелага было уничтожено все живое. Если бы на Кракатау и были жители, то в этот страшный день не уцелел бы ни один человек, так как даже на острове Себеси, лежащем на расстоянии 20 км от вулкана, погибло все население. Богатая тропическая растительность исчезла бесследно везде. Земля была совершенно голой; серая грязь и продукты извержений, вырванные с корнями деревья, остатки зданий трупы людей и животных усеяли ее. Несколько лет острова архипелага оставались безжизненными. Постепенно оставшиеся острова стали заселяться растениям, насекомыми, животными.

Извержение вулкана Келуд. Слово «лахар» индонезийского происхождения. Грязекаменные потоки представляют типичное стихийное природное бедствие, с которым приходится постоянно сталкиваться населению на Малайском архипелаге. Яванский вулкан Келуд (1731 м) с помощью своего кратерного озера породил за 100 лет 27 лахаров. Широко известны события, развернувшиеся при извержении в ночь с 19 на 20 мая 1919 года, когда 38 млн. м 3 воды буквально вышвырнуло на склоны вулкана. Горячие лахары устремились в долину и покрыли грязекаменной массой 131 км 2 , разрушив частично или полностью 104 селения. Стихия буйствовала каких-то 45 минут, но унесла за это время 5110 человеческих жизней. Расстояние в 16 км между точкой, расположенной ниже кратера на высоте 450 км и городом Блитаром, поток преодолел за 15 минут, что соответствует средней скорости 18 м/с. В Блитаре глубина потока достигала 2,5 м. В 20-километровой полосе, захваченной потоком, оказались Блитар и местность к северо-западу от него. Ширина отдельных грязевых рек была более 4 км, длина – до 38 км. Объем отложений оценивается приближенно 40-100 млн. м 3 . Один из лахаров глубиной 25 м прошел путь 31 км и покрыл селевой массой 45 км2.

Извержения гавайского типа могут возникать вдоль трещин и разломов, как при извержении вулкана Мауна-Лоа на Гавайях в 1950 году. Они также могут проявляться через центральное жерло, как при извержении в кратере Килауэа Ики вулкана Килауэа (Гавайи) в 1959 году.

Данный тип характеризуется излияниями жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоскиещитовые вулканы . Пирокластический материал практически отсутствует. В ходе извержений через трещины фонтаны лавы выбрасывается через разломы в рифтовой зоне вулкана и растекаются вниз по склону потоками небольшой мощности на десятки километров. При извержении через центральный канал лава выбрасывается вверх на несколько сотен метров в виде жидких кусков типа «лепёшек», создавая валы и конусы разбрызгивания. Эта лава может скапливаться в старых кратерах, формируя лавовые озёра.

Впервые вулканы такого типа были описаны в Исландии (вулкан Крабла на севере Исландии, расположенный в рифтовой зоне). Тип извержения вулкана Фурнез на острове Реюньон очень близок к гавайскому.

Гавайский тип извержения:1: Пепельный шлейф, 2: Фонтан лавы, 3:Кратер, 4: Лавовое озеро, 5: Фумаролы, 6: Поток лавы, 7: Слои лавы и пепла, 8: Слой породы, 9: Силл, 10: Магматический канал, 11: Магматическая камера, 12: Дайка

2) Стромболианский тип

Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы кручёных вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков (последнее извержение март 2007 г.) раскалённого шлака.

3) Плинианский тип

Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий. Крупные извержения плинианского типа, такие как извержения вулкана Сент-Хеленс 18 мая 1980 года или извержение Пинатубо на Филиппинах 15 июня 1991 года, могут выбрасывать пепел и вулканические газы на десятки километров в атмосферу. При плинианском типе извержений часто возникают быстродвижущиеся пирокластические потоки.

Плинианский тип извержения: 1: Пепельный шлейф, 2: Магматический канал, 3: Дождь вулканического пепла, 4: Слои лавы и пепла, 5: Слой породы, 6: Магматическая камера

4) Пелейский тип

Пелейский тип извержений характеризуется образованием грандиозных раскалённых лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы. Своё название этот тип извержений получил от вулкана Мон-Пеле на осторове Мартиника в группе малых Антильских островов, где 8 мая 1902 года взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана, и вырвавшаяся из жерла раскалённая тяжёлая туча уничтожила город Сен-Пьер с 28 000 жителями. После извержения из жерла вылезла «игла» вязкой магмы, которая достигнув высоты 300 метров, вскоре разрушилась. Подобное извержение произошло 30 марта 1956 года на Камчатке, где грандиозным взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянного. Туча пепла поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскалённые лавины, которые, растопив снег, дали начало мощным грязевым потокам.

5) Газовый или фреатический тип

Газовый или фреатический тип извержений (используется также название Бандайсанский (Бандайский) тип ), при котором выбрасываются в воздух обломки твёрдых, древних пород (новая магма не извергается), обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами. Фреатическая активность обычно слабая, но бывают сильные проявления, такие как извержение вулкана Тааль на Филиппинах в 1965 году и Ла-гранд-Суфриер на острове Гвадалупе.

6) Подлёдный тип

Подлёдный тип извержений относят к вулканам, расположенным подо льдом или ледником. Такие извержения могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву. Всего пять извержений такого типа наблюдалось до настоящего времени.

Подлёдный тип извержений: 1: Облако водяного пара, 2: Озеро, 3: Лёд, 4: Слои лавы и пепла, 5: Слой породы, 6: Шаровая лава, 7: Магматический канал, 8: Магматическая камера, 9: Дайка

7) Исландский тип

Исландский тип (от вулканов Исландии) характеризуется выбросами очень жидкой базальтовой лавы с содержанием пирокластического материала. Как правило, образуют плоские щитовые вулканы. Извержение происходит по трещинам. (Гекла, Исландия). Историческим примером извержения исландского типа было извержение Лаки в Исландии в 1782 году.

8) Тип треск грома

Этот тип был зафиксирован при извержении вулкана на острове Пальма в 1915 году. Происходит на купольных вулканах. По трещинам, которые начинают идти из магматического очага, идёт лава, но уже не вязкая. Когда трещины доходят до кратера, происходят эксплозивные извержения (со взрывами).

Критерий опасности

На основе детальной реконструкции эруптивной активности вулканов Камчатки разработан новый подход к определению понятия "действующий вулкан". Предлагается считать действующими те многоактные вулканы, для которых установлено и датировано хотя бы одно извержение за последние 3000-3500 лет. Выделены подгруппа активных вулканов, для которых имеются сведения об исторически документированных извержениях или фумарольных проявлениях, и подгруппа потенциально активных вулканов, для которых эти данные отсутствуют, но установлены извержения за последние 3500 лет. По сходным критериям выделяются также потенциально активные поля ареального базальтового вулканизма, региональных зон шлаковых конусов и концентрированного проявления многовыходного экструзивного вулканизма. Предлагается использовать полученные данные для нового каталога действующих вулканов Камчатки, долгосрочного прогноза вулканической активности и связанной с ней опасности.

Список литературы:

Якушова А.Ф., Хаин В.E., Славин В.И. Общая геология. Под редакцией В. Е. Хаина. стр. 333. Классификация вулканических извержений. - M.: Изд-во МГУ, 1988. - 448 c

Апродов В.А. Вулканы. – М., 1982. – 368 с.

Мархинин Е.К. Вулканизм. – М., 1985. – 288 с.

Маракушев А.А. Вулканизм Земли / Природа. – 1984. - № 9. – С. 64-74.

Извержения вулканов

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы:

Гавайский тип -- выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озёра, должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины.

Гидроэксплозивный тип -- извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей, отличаются образованием большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.

Признаки предстоящего извержения

• - Усиление сейсмической активности (от едва заметных колебаний лавы до настоящего землетрясения).
• - "Ворчание", доносящееся из кратера вулкана и из-под земли.
• - Запах серы, исходящий из протекающих рядом с вулканом рек и ручьев.
• - Выпадение кислотных дождей.
• - Пемзовая пыль в воздухе.
• - Вырывающиеся время от времени из кратера газы и пепел.

Действия людей при извержении вулкана

Зная об извержении, можно изменить путь лавовых потоков с помощью специальных желобов и лотков. Они позволяют пустить поток в обход жилищ, удержать его в нужном русле. В 1983 году на склоне знаменитой Этны удалось взрывами создать направленное русло для лавы, что спасло от угрозы ближайшие селения.

Иногда помогает охлаждение лавового потока водой - такой способ использовали жители Исландии при борьбе с вулканом, "проснувшимся" 23 января 1973 года. Около 200 мужчин, оставшихся после эвакуации, направили пожарные струи на ползущую к порту лаву. Остывая от воды, лава каменела. Удалось спасти большую часть города Вейстманнаэйяра, порт, и при этом никто не пострадал. Правда, борьба с вулканом затянулась почти на полгода. Но это скорее исключение, чем правило: воды требовалось огромное количество, а островок небольшой.

Как подготовиться к извержению вулкана

Следите за предупреждением о возможном извержении вулкана. Вы спасете себе жизнь, если своевременно покинете опасную территорию. При получении предупреждения о выпадении пепла закройте все окна, двери и дымовые заслонки.

Поставьте автомобили в гаражи. Поместите животных в закрытые помещения. Запаситесь источниками освещения и тепла с автономным питанием, водой, продуктами питания на 3 - 5 суток.

Как действовать во время извержения вулкана

При первых "симптомах" начинающегося извержения нужно внимательно слушать сообщения Министерства по чрезвычайным ситуациям и выполнять все их указания. Желательно срочно покинуть район бедствия.

Что делать, если извержение застигло вас на улице?

• 1. Бегите к дороге, старайтесь предохранять голову.
• 2. Если вы едете на машине, будьте готовы к тому, что колеса увязнут в слое пепла. Не старайтесь спасти машину, оставьте ее и выбирайтесь пешком.
• 3. Если вдали появится шар из раскаленной пыли и газов, спасайтесь, укрывшись в подземном убежище, которые строятся в сейсмоопасных зонах, или ныряйте в воду, пока раскаленный шар не промчится дальше.

Какие меры надо предпринять, если эвакуация не нужна?

• 1. Не поддаваться панике, оставаться дома, закрыв двери и окна.
• 2. Выходя на улицу помните, что нельзя надевать синтетические вещи, так как они могут загореться, при этом ваша одежда должна быть максимально удобной. Рот и нос необходимо защитить влажной тряпкой.
• 3. Не укрывайтесь в подвале, чтобы не оказаться погребенными под слоем грязи.
• 4. Запаситесь водой.
• 5. Следите, чтобы падающие камни не вызвали пожар. При первой возможности очищайте крыши от пепла, возникающий пожар тушите.
• 6. Следите за сообщениями МЧС по радио.

Как действовать после извержения вулкана

Закройте марлевой повязкой рот и нос, чтобы исключить вдыхание пепла. Наденьте защитные очки и одежду, чтобы исключить ожоги. Не пытайтесь ехать на автомобиле после выпадения пепла - это приведет к выходу его из строя. Очистите от пепла крышу дома, чтобы исключить ее перегрузку и разрушение.

Пеплопады

Одно из самых крупных извержений XX века произошло 15 июня 1991 года на горе Пинатубо (Филиппины) -- вулкане, бездействовавшем почти 700 лет. Эруптивная колонна плинианского типа высотой 35 км стала следствием извержения мощностью 6 по шкале VEI и с интенсивностью 11,6, оставившего на месте бывшей вершины кальдеру диаметром 2,5 км. Обрушение эруптивной колонны привело к образованию множества пирокластических потоков, распространившихся на расстояние более 10 км от вулкана и уничтоживших растительность на площади 400 км2, но, как описано в главе 6, признаки угрозы не были оставлены без внимания и население успели эвакуировать из зоны риска. Как уже отмечалось, более 1200 человек, умерших в результате этого извержения, были жертвами заболеваний. На площади около 2000 км2 выпал 10-сантиметровый слой пепловых осадков. В пределах этой зоны около 300 людей погибли, когда крыши домов обрушились под весом пепла, хотя здания находились более чем в 30 км от вулкана.

Опыт показывает, что 10-сантиметровый слой пепловых осадков на плоской крыше может обрушить ее, особенно если пепел пропитывается водой из-за дождей, часто сопровождающих извержения плинианского типа. Простой, но эффективной профилактической мерой может стать как можно более частая очистка крыш от пепла. Коньковые крыши лучше противостоят этой угрозе. Однако здания, расположенные в пределах возможного падения даже мелких вулканических бомб диаметром в несколько сантиметров, могут подвергнуться серьезным повреждениям.

Респираторные угрозы

Другой проблемой, не связанной с падением вулканических бомб, является респираторная угроза для дыхательных путей. Вдыхание частиц тонкого пепла диаметров менее К) мкм приводит к раздражению дыхательных путей и особенно опасно для астматиков. Эта угроза сохраняется не только во время пеплопада, но и пока пепел остается на земле в рыхлом виде, когда он снова может подняться в воздух от ветра, движущихся автомобилей или даже от попытки пройти по нему. В сущности, такая же проблема возникает в случаях, когда мелкие частицы пепла выпадают из облаков, поднимающихся над пирокластическими потоками. Дождь, как правило, очень эффективно очищает воздух и либо смывает тонкие пепловые осадки, либо превращает их в грязь. Это ликвидирует респираторную угрозу, но создает условия, которые могут приводить к образованию вулканических грязевых потоков, известных как лахары, о которых еще пойдет речь в этой главе.

16/04/2010

Специалисты предупреждают, что облако пепла от исландского вулкана Эйяфьялдаекюдль достигнет Петербурга уже вечером. Шансы горожан на просмотр шоу невелики - уж слишком высоко оно находится. Зато последствия извержения сильно ударили по авиасообщению в странах Северной Европы. Отмена вылетов в Европу началась и в Санкт-Петербурге.

1. Везувий, Италия, 24 августа 79 года
Извержение уничтожило древнеримские города Помпеи, Геркуланум и Стабии. Пепел от Везувия долетал до Египта и Сирии.
Вопреки расхожему мнению, большинство жителей Помпей покинули город до катастрофы, из 20 тысяч жителей в зданиях и на улицах погибли 2 тысячи. Среди погибших - ученый Плиний Старший, который из научного интереса приблизился к вулкану на судне и оказался в эпицентре катастрофы.
Всего известно более 80 извержений Везувия, последнее произошло в 1944 году. Везувий - единственный действующий Вулкан континентальной Европы.

2. Тамбора, остров Сумбава, Индонезия, 5-7 апреля 1815 года
Крупнейшее за всю современную историю извержение по количеству человеческих жертв (во время катастрофы и последовавшего за ней голода погибли 92 тысячи человек) и воздействию на климат Земли (облака пепла не пропускали солнечные лучи, что привело к понижению температуры). В результате была полностью уничтожена культура Тамбора, с которой европейцы познакомились всего за несколько лет до ее гибели.

3. Таупо, Новая Зеландия, около 27 тысяч лет назад
По мнению геологов, последним извержением, превосходившим Тамбору, было извержение вулкана в новой Зеландии, которое привело к образованию озера Таупо. Сегодня озеро - одно из красивеших и популярнейших мест отдыха туристов.

4. Кракатау, между островами Ява и Суматра, Индонезия, 27 августа 1883 года
Крупнейший вулканический взрыв в современной истории. Вызванное им цунами смыло 163 деревни (погибли 36380 человек). Грохот от взрыва был слышен на 8% территории Земли, куски лавы выбрасывались в воздух на высоту 55 км, а унесенный ветром вулканический пепел через 10 дней выпал за 5330 км от места извержения (приблизительное расстояние между Рейкьявиком и Карагандой).

5. Санторин, Греция, около 1450 года до н. э.
Извержение вулкана на острове Фера привело к гибели Критской цивилизации: вулканическая сера накрыла все поля и положила конец земледелию.
Есть версия, что остров Фера - это и есть описанная Платоном Атлантида. Есть и другая версия: огненный столп, который видел Моисей, - это извержение Санторина, а расступившееся море - последствие погружения острова Фера в воду.
В 1886 году (уже нашей эры) извержения Санторина продолжались целый год, вылетавшие из моря куски лавы поднимались вверх на 500 метров. В результате появилось несколько новых островов.

6. Этна, Сицилия, Италия, 1928 год
Известно около 200 извержений вулкана Этна, в том числе достаточно мощных: извержение 1169 года привело к гибели 15 тысяч человек. Этна - действующий вулкан, примерно раз в 150 лет она до основания разрушает какой-либо поселок. Но застывшая лава делает почву плодородной, поэтому сицилийцы продолжают селиться по склонам горы. Тем более в 1928 году произошло чудо: поток раскаленной лавы остановился перед католической процессией. В 1930-м на этом месте возвели часовню и через 30 лет лава остановилась уже перед часовней.
В 1981-м региональное правительство в Палермо создало вокруг Этны заповедник.

7. Монтань-Пеле, остров Мартиника, 8 мая 1902 года
В апреле 1902 года на Мартинике началось извержение, а 8 мая облако из раскаленной лавы, паров и газов, накрыло город Сен-Пьер. В течение нескольких минут город был уничтожен. Из 17 пароходов, стоявших в гавани, спасти удалось только одному. Из 28 тысяч жителей, находившихся в городе, спаслись двое, в том числе Опост Сипарис, приговоренный к смерти. Мощные каменные стены камеры смертников спасли осужденного. Губернатор помиловал Сипариса и сотаток жизни он разъезжал по миру, рассказывая о случившемся.
В городе Сен-Пьер родилась жена Наполеона Жозефина Богарне.

8. Невадо-дель-Руис, Колумбия, 13 ноября 1985 года
Главный удар пришелся по расположенному в 50 км от горы городу Армеро, который был уничтожен за 10 минут. Из 28700 жителей погибла 21 тысяча. Вулканологи заранее предупреждали людей о катастрофе, но поскольку их прогнозы несколько раз оказывались ошибочными, ученым не поверили.

9. Пинатубо, Филиппины, 12 июня 1991 года
Вулкан считался потухшим, молчал 611 лет. Извержение 1991 года унесло жизни 875 человек, а также уничтожило стратегическую базу ВВС США, расположенную в 18 км от Пинатубо, и военно-морскую базу США.
Извержение привело к понижению температуры на 0,5 С и сокращению озонового слоя, в частности к образованию озоновой дыры над Антарктидой.

10. Катмай, Аляска, 6 июня 1912 года
Одно из крупнейших извержений 20 века. Столб пепла поднялся на 20 км, звук был слышен за 1200 км в столице Аляски Джуно. На месте кратера образовалось озеро с диаметром 1,5 км - главная достопримечательность образованного в 1980 году Национального парка и заповедника Катмай.

§4.1. Механизм вулканических извержений.

Вулкан (от лат. vulcanus – огонь, пламя) – геологическое образование в виде конуса из изверженных и остывших пород, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность и в атмосферу извергаются лава, горячие газы, пары воды, пепел, обломки горных пород. Различают вулканы действующие, уснувшие и потухшие, а по форме – центрального и линейного типов.

Извержение вулкана может продолжаться несколько дней, иногда месяцев и даже лет. После извержения вулкан успокаивается на несколько лет и даже десятилетий. Такие вулканы называют действующими. Если промежуток между извержениями значительно больше, то его называют уснувшим. К потухшим относятся вулканы, которые извергались в давно прошедшие времена; об их деятельности не сохранилось никаких сведений.

По внешнему виду вулканы подразделяют на центрального типа и линейные. У вулкана центрального типа роль выводного канала для магмы выполняет жерло-вертикальный туннель (своеобразная труба), ведущий от подземного магматического очага к поверхности; у линейного вулкана магма поднимается к поверхности по трещинам. Схема вулкана центрального типа показана на рис. 28.

Рис.28 Схема вулкана центрального типа.

АА’ – поверхность земли, 1 – магматический очаг, 2 – жерло вулкана, 3 – кратер вулкана, 4 – конус вулкана

Примером вулканов линейного типа являются подводные вулканы океанических рифтовых хребтов.

Понятие вулканической деятельности охватывает явления, связанные с подъемом нагретых субстанций из глубин Земли на поверхность, то есть газов, пара, горячей воды, лавы. Лавой называется поднявшаяся по жерлу вулкана и изливающаяся из его кратера магма. Она представляет собой жидкую или очень вязкую преимущественно силикатную массу, нагретую до температуры ~ 1200 0 .

На Земле насчитывается 552 действующих вулкана . В нашей стране действующие вулканы находятся на Камчатке и Курильских островах. В связи с отдаленностью от основных густо населенных районов страны их деятельность менее сказывается на основное массе населения, чем, например, землетрясения. Но извержения вулканов были и есть проявление могущественных сил природы.

Вулканы, как правило, тяготеют к границам тектонических плит, см. §1.1. Вулканическое извержение является сложным процессом. Приближенно качественную картину извержения можно представить следующим образом. Как указывалось в этом параграфе, вещество астеносферы находится под большим давлением, обусловленным весом земной коры. При определенных условиях вещество астеносферы может перейти в жидкое (расплавленное) состояние, называемое магмой. В магме содержатся растворенные под давлением различные газы: углекислый газ СО 2 , хлористый и фтористый водород HCl и HF, оксиды серы SO 2 , SO 3 , метан CN 4 , азот N 2 и другие газы и пары воды. При понижении давления, что связано со сложными процессами, происходящими в зонах тектонической активности, сразу же нарушается состояние равновесия – газы, растворенные в магме, переходят в газообразное состояние, что сопровождается значительным увеличением их объема. Магма вскипает и вместе с выделяющимися из нее газами начинает подниматься вверх по жерлу вулкана или трещинам – происходит извержение вулкана.

Рассмотрим несколько примеров вулканических извержений .

Известна легенда о гибели Атлантиды. Согласно одной из гипотез, обсуждаемых в средствах массовой информации, Атлантида находилась не в Атлантическом океане, как считалось ранее, а в Средиземном море, точнее в Эгейском море. Ее центром являлась группа островов, примыкающих к острову Крит с северной стороны. Атлантида была процветающим государством с необычайно высокой для того времени культурой. И такая удивительная цивилизация внезапно погибла… Основным событием, приведшим к катастрофе, было извержение вулкана Санторин, происшедшее примерно 3,5 тысяч лет назад и сопровождавшееся взрывом и быстрым опусканием в морскую пучину значительных участков суши. При этом произошло сильное землетрясение, возникли гигантские морские волны цунами, выпал обильный вулканический пепел. Атлантида частично провалилась, частично была смыта гигантскими волнами, частично засыпана толстым слоем пепла. Гипотеза, несомненно, нуждается в тщательной проверке и научном обосновании.

Широко известными примерами являются извержения вулканов Везувия в I веке Новой эры (извержения этого вулкана происходили и позднее, например, в 1872г), Томборо в 1815г., Кракатау в 1883г.

Везувий расположен на берегу Неаполитанского залива в Италии. В результате извержения в 79г. погибли древнеримские города Помпея, Геркулантум, Стабия. На Помпеи и Стабию вулкан обрушил тучи пепла и град камней, одновременно на оба города опустилось облако ядовитых газов. Геркулантум был затоплен потоками горячей грязи, образовавшейся из лавы, воды и пепла.

Извержение вулканов Томборо, Кракатау описано в § 1.1

§4.2. Выброс ядовитых газов в атмосферу, пеплопад,

движение лавового потока.

Вулканические извержения сопровождаются различными явлениями.

Прежде всего, при извержениях вулканов происходят землетрясения различной интенсивности. Воздействие землетрясений на различные объекты рассматривалось ранее в главе I.

Большую опасность представляет выброс ядовитых газов в атмосферу. Так при извержении вулкана Везувия на города Помпеи и Стабию обрушилось облако ядовитых газов. Многие жители погибли от токсического действия этих газов.

Материалы извержения, выброшенные в атмосферу и состоящие из смеси мелких и мельчайших обломков и частиц пород, в дальнейшем переносятся и распространяются следующими двумя способами – в виде пеплопада и пеплового потока.

Мельчайшие частицы и мелкообломочные продукты извержения, выброшенные вместе с горячими газами высоко в воздух, переносятся в атмосфере под действием турбулентности и ветра на большие расстояния. При этом возможно образование «огненных облаков». По мере затухания турбулентности несущая способность воздуха уменьшается, и под действием силы тяжести частицы осаждаются на земную поверхность в виде пеплопада. Мощность осадка пепла (толщина пеплового слоя) достигает часто нескольких метров, в отдельных случаях – десятков метров и более. Так при уже упоминавшемся извержении вулкана Везувия три города Помпеи, Геркулантум, Стабия, – были погребены под толстым слоем вулканического пепла. И только через 17 столетий, когда о существовании этих городов было забыто, случайно при рытье колодца были обнаружены античные статуи, а затем в результате археологических раскопок был открыт погребенный город Помпеи и несколько позднее два других.

При пепловом потоке аккумуляция материала потока происходит из горячей, раскаленной смеси мелких и мельчайших обломков и газа, захваченных в быстрое турбулентное движение и смещающихся вниз по склону вулкана. Движение пеплового потока происходит под действием силы тяжести. Пепловый поток в форме раскаленного облака наблюдался, например, при извержении вулкана Мон–Пеле на острове Мартиника в Атлантическом океане в 1902 г.

Характерным признаком извержения является истечение лавы из кратера и движение ее по склону вулкана. При этом может сформироваться мощный поток (настоящая река из огненной лавы), который уничтожает все на своем пути, пока не затвердеет при остывании. Длина лавовых потоков может достигать десятков километров. Мощность (толщина) потоков – до нескольких десятков метров, скорость продвижения – несколько километров в сутки.

При извержении лавы с повышенной вязкостью в жерле вулкана могут образоваться пробки, в результате чего давление газов сильно возрастает, как следствие – происходят взрывы. Мощные взрывы способны произвести большие разрушения. При взрывах, как правило, выбрасываются вулканические бомбы. Они представляют собой крупные комки лавы. К ним относятся также выброшенные при извержении крупные камни диаметром обычно от 0,5 м до 5…7 м . Дальность полета бомб составляет несколько километров, иногда – до десятков километров. Например, при извержении вулкана Безымянный на Камчатке вулканические бомбы летели на расстояние до 25 км.

Наконец, извержение связано не только с отложением материала на земной поверхности, но и с извлечением из глубин значительного объема магмы. Возникшая при этом полость может обрушиться, образуя кальдеру (от испанского caldera – большой котел) – глубокую котлообразную впадину вследствие провала вершины вулкана, а иногда и прилегающей к нему местности. Диаметр кальдеры достигает 10…15 километров и более. Такое обрушение приводит к особо тяжелым последствиям.

Таким образом, вулканическое извержение представляет собой природную катастрофу, которая может повлечь за собой большие разрушения и человеческие жертвы. При извержении имеет место комбинированный очаг поражения в результате действия целого ряда поражающих факторов.

§4.3. Оценка дальности полета вулканических бомб.

Опасность вулканических бомб заключается в том, что, обладая сравнительно большой массой, они движутся с большими скоростями, их падение на земную поверхность происходит, как правило, внезапно, неожиданно.

Для получения представления о характере движения таких бомб рассмотрим простейший случай движения тела, брошенного с некоторой начальной скоростью V 0 под углом к горизонту, без учета сопротивления воздуха. Так как значительная часть полета бомбы происходит на больших высотах с пониженным значением плотности воздуха, такое допущение представляется оправданным. Схема движения бомбы показана на рис.29.

Рис 29. Схема движения вулканической бомбы.

На этом рисунке центр (точка «0») системы координат x, y совмещен с кратером вулкана, Н – высота кратера, x max – дальность полета бомбы.

Система уравнений движения бомбы и начальные условия ее полета могут быть представлены в виде

(4.1)