NộI Dung
Đây là một trong một số dòng dung nham của Đại lộ Hoàng tử chảy xuyên qua khu rừng giữa đường giao nhau giữa Thiên đường và Hoa lan. Dòng dung nham rộng khoảng 3 mét (10 feet). (Kalapana / Vườn Hoàng gia, Hawaii). Hình ảnh bởi USGS. Hình ảnh phóng to
Nguy cơ núi lửa
Núi lửa có thể thú vị và hấp dẫn, nhưng cũng rất nguy hiểm. Bất kỳ loại núi lửa nào cũng có khả năng tạo ra các hiện tượng có hại hoặc gây chết người, cho dù trong một vụ phun trào hay thời kỳ yên tĩnh. Hiểu những gì một ngọn núi lửa có thể làm là bước đầu tiên để giảm thiểu các nguy cơ núi lửa, nhưng điều quan trọng cần nhớ là ngay cả khi các nhà khoa học đã nghiên cứu một ngọn núi lửa trong nhiều thập kỷ, họ không nhất thiết phải biết mọi thứ nó có khả năng. Núi lửa là hệ thống tự nhiên, và luôn có một số yếu tố không thể đoán trước.
Các nhà nghiên cứu núi lửa luôn làm việc để hiểu các mối nguy hiểm của núi lửa hành xử như thế nào, và những gì có thể được thực hiện để tránh chúng. Dưới đây là một vài trong số các mối nguy hiểm phổ biến hơn và một số cách mà chúng được hình thành và hành xử. (Xin lưu ý rằng đây chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin cơ bản và không được coi là hướng dẫn sinh tồn bởi những người sống gần núi lửa. Luôn luôn lắng nghe các cảnh báo và thông tin do các nhà nghiên cứu núi lửa và chính quyền địa phương của bạn đưa ra.)
Dòng dung nham
Lava là đá nóng chảy chảy ra từ một ngọn núi lửa hoặc lỗ thông hơi núi lửa. Tùy thuộc vào thành phần và nhiệt độ của nó, dung nham có thể rất lỏng hoặc rất dính (nhớt). Dòng chất lỏng nóng hơn và di chuyển nhanh nhất; chúng có thể tạo thành dòng suối hoặc sông, hoặc trải rộng trên toàn cảnh trong các thùy. Dòng chảy nhớt là mát hơn và di chuyển khoảng cách ngắn hơn, và đôi khi có thể tích tụ thành vòm nham thạch hoặc phích cắm; sự sụp đổ của mặt trận dòng chảy hoặc mái vòm có thể tạo thành dòng mật độ pyroclastic (sẽ thảo luận sau).
Hầu hết các dòng dung nham có thể dễ dàng tránh được bởi một người đi bộ, vì chúng không di chuyển nhanh hơn nhiều so với tốc độ đi bộ, nhưng dòng dung nham thường không thể dừng lại hoặc chuyển hướng. Bởi vì dòng dung nham rất nóng - trong khoảng 1.000-2.000 ° C (1.800 - 3.600 ° F) - chúng có thể gây bỏng nặng và thường đốt cháy thảm thực vật và cấu trúc. Dung nham chảy từ lỗ thông hơi cũng tạo ra một áp lực khổng lồ, có thể nghiền nát hoặc chôn vùi bất cứ thứ gì còn sót lại bị đốt cháy.
Tiền gửi dòng chảy Pyroclastic bao phủ thành phố cổ Plymouth trên đảo Montserrat thuộc vùng biển Caribbean. Bản quyền hình ảnh iStockphoto / S. Hannah. Hình ảnh phóng to
Dòng chảy Pyroclastic tại Mount St. Helens, Washington, ngày 7 tháng 8 năm 1980. Hình ảnh của USGS. Hình ảnh phóng to
Dòng mật độ Pyroclastic
Dòng mật độ pyroclastic là một hiện tượng phun trào bùng nổ. Họ là hỗn hợp của đá bị đập tan, tro, và các khí nóng, và có thể di chuyển với tốc độ của hàng trăm dặm một giờ. Những dòng điện này có thể bị pha loãng, như trong các đợt tăng pyroclastic, hoặc tập trung, như trong dòng chảy pyroclastic. Chúng được điều khiển bằng trọng lực, có nghĩa là chúng chảy xuống sườn dốc.
Một sự gia tăng pyroclastic là một dòng mật độ hỗn loạn, loãng, thường hình thành khi magma tương tác bùng nổ với nước. Các cuộc phẫu thuật có thể di chuyển qua các chướng ngại vật như các bức tường thung lũng và để lại các lớp tro và đá mỏng bám trên địa hình. Một dòng chảy pyroclastic là một trận tuyết lở tập trung của vật liệu, thường là từ sự sụp đổ của mái nham thạch hoặc cột phun trào, tạo ra các mỏ lớn có kích thước từ tro đến đá cuội. Dòng chảy Pyroclastic có nhiều khả năng đi theo các thung lũng và các vùng trũng khác, và tiền gửi của chúng tràn vào địa hình này. Tuy nhiên, đôi khi, phần trên cùng của đám mây dòng chảy pyroclastic (phần lớn là tro) sẽ tách ra khỏi dòng chảy và tự di chuyển như một sự đột biến.
Dòng mật độ pyroclastic của bất kỳ loại nào đều gây chết người. Họ có thể đi quãng đường ngắn hoặc hàng trăm dặm từ nguồn của họ, và di chuyển với tốc độ lên đến 1.000 kph (650 mph). Chúng cực kỳ nóng - lên tới 400 ° C (750 ° F). Tốc độ và lực của dòng mật độ pyroclastic, kết hợp với sức nóng của nó, có nghĩa là những hiện tượng núi lửa này thường phá hủy bất cứ thứ gì trên đường đi của chúng, bằng cách đốt cháy hoặc nghiền nát hoặc cả hai. Bất cứ thứ gì bị bắt trong dòng mật độ pyroclastic sẽ bị đốt cháy nghiêm trọng và bị dồn nén bởi các mảnh vụn (bao gồm cả tàn dư của bất cứ thứ gì dòng chảy đi qua). Không có cách nào để thoát khỏi mật độ dòng điện pyroclastic ngoài việc không có mặt khi nó xảy ra!
Một ví dụ đáng tiếc về sự hủy diệt gây ra bởi dòng chảy mật độ pyroclastic là thành phố Plymouth bị bỏ hoang trên đảo Montserrat thuộc vùng biển Caribbean. Khi núi lửa Soufrière Hills bắt đầu phun trào dữ dội vào năm 1996, dòng chảy mật độ pyroclastic từ những đám mây phun trào và mái vòm dung nham sụp đổ đi xuống các thung lũng nơi nhiều người có nhà và tràn ngập thành phố Plymouth. Phần đó của hòn đảo đã được tuyên bố là khu vực không có lối vào và được sơ tán, mặc dù vẫn có thể nhìn thấy phần còn lại của các tòa nhà đã bị đập bỏ và chôn vùi, và các vật thể đã bị tan chảy bởi sức nóng của dòng chảy mật độ pyroclastic .
Núi Pinatubo, Philippines. Quang cảnh chiếc máy bay DC-10 của World Airways đặt trên đuôi vì trọng lượng của ngày 15 tháng 6 năm 1991. Trạm hàng không hải quân Cuba. Ảnh USN của R. L. Rieger. 17 tháng 6 năm 1991. Hình ảnh phóng to
Thác Pyroclastic
Thác Pyroclastic, còn được gọi là bụi núi lửa, xảy ra khi tephra - đá phân mảnh có kích thước từ mm đến hàng chục cm (phân số inch đến feet) - bị đẩy ra từ một lỗ thông hơi núi lửa trong một vụ phun trào và rơi xuống đất cách xa Lỗ thông hơi. Thác thường được liên kết với các cột phun trào Plinian, các đám mây tro hoặc các ngọn núi lửa. Tephra trong tiền gửi rơi pyroclastic có thể đã được vận chuyển chỉ một khoảng cách ngắn từ lỗ thông hơi (một vài mét đến vài km), hoặc, nếu nó được bơm vào bầu khí quyển phía trên, có thể đi vòng quanh địa cầu. Bất kỳ loại tiền gửi rơi pyroclastic nào sẽ phủ hoặc treo lên trên cảnh quan, và sẽ giảm cả về kích thước và độ dày khi nó ở xa nguồn của nó.
Tephra rơi thường không nguy hiểm trực tiếp trừ khi một người đủ gần một vụ phun trào để bị tấn công bởi các mảnh lớn hơn. Những ảnh hưởng của thác có thể, tuy nhiên. Tro có thể làm nhòe thảm thực vật, phá hủy các bộ phận chuyển động trong động cơ và động cơ (đặc biệt là trong máy bay) và bề mặt xước. Scoria và những quả bom nhỏ có thể phá vỡ các vật thể mỏng manh, kim loại lõm và nhúng vào gỗ. Một số thác pyroclastic chứa hóa chất độc hại có thể được hấp thụ vào thực vật và nguồn cung cấp nước địa phương, có thể gây nguy hiểm cho cả người và gia súc. Mối nguy hiểm chính của thác pyroclastic là trọng lượng của chúng: tephra có kích thước bất kỳ được tạo thành từ đá nghiền thành bột và có thể rất nặng, đặc biệt là nếu nó bị ướt. Hầu hết các thiệt hại do thác xảy ra khi tro ướt và rau mùi trên mái của các tòa nhà khiến chúng sụp đổ.
Vật liệu pyroclastic được bơm vào khí quyển có thể có hậu quả toàn cầu cũng như địa phương. Khi thể tích của một đám mây phun trào đủ lớn và đám mây được lan truyền đủ xa bởi gió, vật liệu pyroclastic thực sự có thể chặn ánh sáng mặt trời và gây ra sự làm mát tạm thời bề mặt Trái đất. Sau khi núi Tambora phun trào vào năm 1815, rất nhiều vật liệu pyroclastic đã đạt và tồn tại trong bầu khí quyển Trái đất đến nỗi nhiệt độ toàn cầu giảm trung bình khoảng 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Điều này gây ra sự cố trên toàn thế giới về thời tiết khắc nghiệt, và khiến năm 1816 được gọi là Năm không có mùa hè.
Những tảng đá lớn được mang theo dòng chảy lahar, sông Muddy, phía đông núi St. Helens, Washington. Các nhà địa chất cho quy mô. Ảnh của Lyn Topinka, USGS. Ngày 16 tháng 9 năm 1980. Hình ảnh phóng to
Lahar
Lahars là một loại bùn đặc biệt được tạo thành từ các mảnh vụn núi lửa. Chúng có thể hình thành trong một số tình huống: khi những con dốc nhỏ sụp đổ tập trung nước trên đường xuống núi lửa, qua sự tan chảy nhanh chóng của băng tuyết trong một vụ phun trào, do mưa lớn trên các mảnh vụn núi lửa lỏng lẻo, khi một ngọn núi lửa phun trào qua hồ miệng núi lửa, hoặc khi một hồ miệng núi lửa thoát nước vì tràn hoặc sụp đổ tường.
Lahars chảy như chất lỏng, nhưng vì chúng chứa vật liệu lơ lửng, chúng thường có độ đặc tương tự như bê tông ướt. Chúng chảy xuống dốc và sẽ đi theo vùng trũng và thung lũng, nhưng chúng có thể lan ra nếu đến một khu vực bằng phẳng. Lahars có thể di chuyển với tốc độ hơn 80 kph (50 mph) và đạt khoảng cách hàng chục dặm từ nguồn của họ. Nếu chúng được tạo ra bởi một vụ phun trào núi lửa, chúng có thể giữ nhiệt đủ để vẫn ở mức 60-70 ° C (140-160 ° F) khi chúng nghỉ ngơi.
Lahars không nhanh hay nóng như các mối nguy núi lửa khác, nhưng chúng cực kỳ tàn phá. Họ sẽ ủi đất hoặc chôn bất cứ thứ gì trên đường đi của họ, đôi khi trong các lớp trầm tích dày hàng chục feet. Bất cứ điều gì không thể thoát ra khỏi một con đường lahars sẽ bị cuốn trôi hoặc chôn vùi. Tuy nhiên, Lahars có thể được phát hiện trước bằng màn hình âm thanh (âm thanh), giúp mọi người có thời gian tiếp cận vùng đất cao; đôi khi chúng cũng có thể bị đẩy ra khỏi các tòa nhà và con người bằng các rào cản cụ thể, mặc dù không thể ngăn chặn chúng hoàn toàn.
Hồ Nyos, Cameroon, Phát hành khí ngày 21 tháng 8 năm 1986. Gia súc chết và các hợp chất xung quanh ở làng Nyos. Ngày 3 tháng 9 năm 1986. Hình ảnh của USGS. Hình ảnh phóng to
Lưu huỳnh điôxit phát ra từ fumaroles của Ngân hàng Lưu huỳnh tại đỉnh núi lửa Kilauea, Hawaii. Hình ảnh phóng to
Khí
Khí núi lửa có lẽ là phần ít sặc sỡ nhất của vụ phun trào núi lửa, nhưng chúng có thể là một trong những vụ phun trào gây ra nhiều tác động chết người nhất. Hầu hết khí thoát ra trong một vụ phun trào là hơi nước (H2O) và tương đối vô hại, nhưng núi lửa cũng tạo ra carbon dioxide (CO2), lưu huỳnh đioxit (SO2), hydro sunfua (H2S), khí flo (F2), hydro florua (HF) và các loại khí khác. Tất cả các loại khí này có thể nguy hiểm - thậm chí gây chết người - trong điều kiện thích hợp.
Carbon dioxide không độc hại, nhưng nó thay thế không khí mang oxy bình thường, và không mùi và không màu. Bởi vì nó nặng hơn không khí, nó thu thập trong áp thấp và có thể làm nghẹt thở người và động vật đi lang thang vào các túi nơi nó đã di chuyển không khí bình thường. Nó cũng có thể trở nên hòa tan trong nước và thu thập dưới đáy hồ; trong một số tình huống, nước trong các hồ đó có thể đột nhiên phun ra những bọt khí carbon dioxide khổng lồ, giết chết thảm thực vật, gia súc và người dân sống gần đó. Đây là trường hợp lật đổ hồ Nyos ở Cameroon, châu Phi năm 1986, nơi một vụ phun trào CO2 từ hồ nghẹt thở hơn 1.700 người và 3.500 gia súc ở các làng lân cận.
Sulfur dioxide và hydro sulfide đều là các loại khí có gốc lưu huỳnh, và không giống như carbon dioxide, có mùi trứng thối, có tính axit rõ rệt. VÌ THẾ2 có thể kết hợp với hơi nước trong không khí tạo thành axit sunfuric (H2VÌ THẾ4), một axit ăn mòn; H2S cũng rất axit và cực độc ngay cả với lượng nhỏ. Cả hai axit đều kích thích các mô mềm (mắt, mũi, họng, phổi, v.v.) và khi khí tạo thành axit với số lượng đủ lớn, chúng trộn với hơi nước để tạo thành vog, hoặc sương mù núi lửa, có thể gây nguy hiểm cho việc thở và gây ra tổn thương phổi và mắt. Nếu các sol khí dựa trên lưu huỳnh đến khí quyển phía trên, chúng có thể chặn ánh sáng mặt trời và cản trở ozone, có tác dụng cả ngắn hạn và dài hạn đối với khí hậu.
Một trong những loại khí độc nhất, mặc dù ít phổ biến hơn do núi lửa thải ra là khí flo (F2). Khí này có màu nâu vàng, ăn mòn và cực độc. Thích CO2, nó đặc hơn không khí và có xu hướng thu thập ở những khu vực thấp. Axit đồng hành của nó, hydro florua (HF), có tính ăn mòn và độc hại cao, và gây bỏng nội bộ khủng khiếp và tấn công canxi trong hệ thống xương. Ngay cả sau khi khí hoặc axit nhìn thấy đã tiêu tan, flo có thể được hấp thụ vào thực vật và có thể gây độc cho người và động vật trong thời gian dài sau khi phun trào. Sau vụ phun trào Laki năm 1783 ở Iceland, ngộ độc flo và nạn đói đã gây ra cái chết của hơn một nửa quốc gia chăn nuôi và gần một phần tư dân số.
Giới thiệu về tác giả
Jessica Ball là một sinh viên tốt nghiệp Khoa Địa chất tại Đại học Bang New York tại Buffalo. Sự tập trung của cô là trong núi lửa, và cô hiện đang nghiên cứu sự sụp đổ của mái nham thạch và dòng chảy pyroclastic. Jessica có bằng Cử nhân Khoa học của Đại học William và Mary, và làm việc một năm tại Viện Địa chất Hoa Kỳ trong Chương trình Giáo dục / Tiếp cận. Cô ấy cũng viết blog Magma Cum Laude, và khi rảnh rỗi, cô ấy thích leo núi và chơi nhiều nhạc cụ có dây khác nhau.