stran 1
Vulkanski prah, sodeč po nekaterih podatkih, morda celo precej dolgo prisoten v troposferi. Vsaj v ledeniških usedlinah Antarktike so odkrili vulkanski pepel, ki se je prenašal na razdaljo najmanj 4000 km, starost proučevanih usedlin pa je bila od 18 do 16 milijonov let.
Veter na velike razdalje prenaša vulkanski prah, ki se sprošča ob vulkanskih izbruhih.
Zmanjšanje sončnega sevanja zaradi vulkanskega prahu, ki visi v ozračju, lahko doseže zelo visoke vrednosti.
Med mešanimi efuzivno-eksplozivnimi, ekstruzivno-eksplozivnimi in drugimi izbruhi pomembna lastnost je koeficient eksplozivnosti, izražen kot odstotek količine piroklastičnega materiala (vulkanski prah, pesek, vulkanske bombe itd.) iz skupna masa izdelkov.
Druga vrsta krone (ta krona je veliko večja, tj kotni polmer doseže 15) - bel in rdeče-rjav škofov prstan, ki nastane zaradi razpršitve vulkanskega prahu v ozračju. Po nekaj vulkanskih izbruhih se sonce ob mraku obarva v čudovito zlato barvo; somračno nebo pridobi neverjetno bogastvo barv; Istočasno se na nebu pojavi drugi (glej nalogo 5.60) vijoličen žarek, ki vztraja še nekaj ur po sončnem zahodu.
Vulkanski prah je lahko nekoliko bolj onesnažujoč zemeljsko ozračje. Zračni tokovi lahko vulkanski prah prenašajo na zelo velike razdalje.
Težko pa je razložiti, zakaj takšni oblaki prahu včasih vztrajajo več tednov in pokrivajo skoraj celoten disk planeta, zlasti ob šibkih vetrovih, katerih hitrost (več km/s) lahko določimo z gibanjem planeta. oblaki. Predlagali so tudi, da v atmosferi Marsa obstajajo oblaki vulkanskega prahu (Jarry-Deloge), ki na Zemlji vztrajajo v visokih plasteh atmosfere zelo dolgo, vendar ne vemo ničesar o prisotnosti številnih aktivni vulkani. Nadmorska višina, na kateri se nahajajo oblaki druge vrste, je približno 5 km nad površjem planeta in se nahajajo vsekakor nižje od oblakov prve vrste. Višina vijolične plasti, ki se zdi, da se nahaja med rumenimi in modrimi oblaki, bi lahko bila blizu 10 ali 15 km, vendar ni mogoče izključiti niti višjih vrednosti.
Ko so te oblake opazili prvič, so sprva ugotovili, da so nastali kot posledica kondenzacije hlapov, ki so se skupaj z vulkanskim prahom odnesli visoko v ozračje med močnim izbruhom vulkana Krakatoa avgusta 1883. Vendar sta skoraj dve leti je minilo od trenutka vulkanskega izbruha do prvega opazovanja svetlih oblakov leto. Poleg tega ni bilo jasno, zakaj teh oblakov niso opazili za drugimi katastrofalne izbruhe vulkani. Pojav precej svetlih nočnih oblakov po padcu slavnega Tunguski meteorit(30. junij 1908) je pripeljal do ideje, da oblaki svoj izvor dolgujejo meteoritom. V prvi četrtini našega stoletja se je uveljavila hipoteza o meteoritu, po kateri so delci svetlečih oblakov zelo majhni drobci meteoritov, produkti njihovega razprševanja v ozračju.
Glavni viri aerosolni delci v ozračju so prst, morja in oceani, vulkani, gozdni požari, delci biološkega izvora in celo meteoriti. Če vzamemo količino meteoritnega prahu, ki pade na zemljo na leto kot eno, potem je gozdnih požarov, puščavskega in talnega prahu, morske soli in vulkanskega prahu 35, 750, 1500 oziroma 50.
Pepel je uničil polja na otokih Bali, Lombok in velike dele Jave. Vulkanski prah, ki je napolnil stratosfero, je povzročil močno ohladitev, izpad pridelka in lakoto v Evropi in Ameriki.
Bentonit aluminijevega oksida je zelo uporaben za dokazovanje tiksotropije. Njegovi delci so zelo asimetrični in imajo obliko dolgih tankih plošč. Bentonit pridobivajo iz vulkanskega prahu, njegova glavna sestavina pa je mineral montmorilonit. Je eden redkih anorganske snovi, ki v vodi nabreknejo. Za pridobitev tiksotropnega bentonitnega gela vodo mešamo z glino, dokler ne dosežemo zahtevane konsistence. Količina dodane vode določa čas strjevanja gela. Če je glinena suspenzija dovolj koncentrirana, lahko slišite premikanje tekoče suspenzije, ko gel močno stresate v epruveti, vendar je čas geliranja tako kratek, da se gel takoj strdi, če stresanje prekinete, in tekoče stanje se sploh ne opazi.
Končno je treba upoštevati tudi zunanje nečistoče. Glede človeška dejavnost, potem lahko tukaj omenimo tri glavne vire: produkte zgorevanja iz stacionarnih virov (elektrarne); produkti zgorevanja iz premikajočih se virov (vozila); industrijski procesi. Ti viri oddajajo pet glavnih nečistoč: ogljikov monoksid, žveplove okside, dušikove okside, hlapne organske spojine (vključno z ogljikovodiki), aromatski ogljikovodiki policiklična struktura in delci. Procesi notranje zgorevanje V vozila so glavni vir ogljikovega monoksida in ogljikovodikov ter pomemben vir dušikovih oksidov. Pri zgorevanju v stacionarnih virih se sproščajo žveplovi oksidi. Industrijski procesi in stacionarni viri produktov zgorevanja proizvedejo več kot polovico delcev, ki jih človek izpusti v zrak, industrijski procesi pa so lahko tudi vir hlapnih emisij. organske spojine. Tu so tudi nečistoče, kot so delci vulkanskega prahu, zemlje in morska sol, kot tudi spore in mikroorganizme naravnega izvora, ki se širi po zraku. Sestava zunanjega zraka se spreminja glede na lokacijo stavbe in je odvisna tako od prisotnosti bližnjih virov nečistoč kot od narave teh virov, kot tudi od smeri prevladujočega vetra. Vendar mestni zrak vedno vsebuje veliko višje koncentracije teh onesnaževal.
Strani: 1
Panin A.V.
»Mojzes je iztegnil roko proti nebu in bila je gosta tema po vsej egiptovski deželi tri dni; Niso se videli in nihče ni vstal s svojega mesta tri dni.«
(Prim. 10:22-23)
Ko večina od nas sliši besedo "vulkan", pomislimo na Pompeja, ki je umrl v izbruhu Vezuva leta 79 našega štetja. in se spremenil v vizualna podoba umetnik Karl Bryullov. Vulkanizem, ta mogočni naravni pojav, proučuje posebna veda vulkanologija. Tokovi lave sežigajo vse na svoji poti in žgoči oblaki, jokullaup poplave (emisije vode iz ledenikov, ki so jih stopili vulkani), močni vseuničujoči potresi, uničujoče morske obale cunamiji so bili v poljudnoznanstveni literaturi večkrat opisani. Avtor želi opozoriti na enega od pojavov vulkanska aktivnost, ki običajno ostaja v senci svojih katastrofalnih manifestacij in je do nedavnega zanimala več strokovnjakov kot širše javnosti.
Govorimo o izpustih drobnih trdnih delcev v ozračje – vulkanski pepel. V nasprotju s katastrofalnimi posledicami izbruhov, ki imajo lokalno in dobesedno točkovno pokritost v zemeljskem merilu (razen cunamijev), vulkanski prah v ozračju in padanje pepela prizadenejo velike regije in celo vplivajo na globalno podnebje. Informativni povod za ta pogovor je bil nedavni izbruh islandskega vulkana Eyjafjallajokull. Močni izpusti pepela v ozračje so ohromili letalski promet nad Evropo. Po svetu je bilo odpovedanih ali prestavljenih več kot 100 tisoč poletov, prizadetih je bilo približno deset milijonov potnikov, letalske družbe pa so utrpele za 2,5 milijarde evrov škode.
Kaj je vulkanski pepel
A začnimo po vrsti: kaj je vulkanski pepel in kako nastane. Med vulkanskim izbruhom iz zemeljskih globin bodo na zemeljsko površje in v ozračje padle tri vrste produktov: lava (talina skale), piroklasti ali tefra (trdni delci različne velikosti: pepel - delec velikosti prašnih delcev (stotinke milimetra), lapilli - majhni kamenčki, vulkanske bombe - veliki delci) in različni plini. Na splošno se ocenjuje, da vulkani izbruhnejo šestkrat več piroklastov kot lave.
Ko je magma (bodoča lava) v globini pod ogromnim pritiskom, se v njej raztopi veliko plinov. Velja tukaj fizikalni zakon: Topnost plina v tekočini je premo sorazmerna s tlakom. Ko se magma približa površini in tlak pade, pride do razplinjevanja – odvečni plini se sproščajo v obliki mehurčkov. Plini migrirajo skozi razpoke v zemeljsko površje in vstopijo v zrak v obliki dima, imenovanega fumarole, ki veljajo za znake vulkanske dejavnosti. Najbolj nevarna situacija nastane, ko se plini, ki se sproščajo v globino, nimajo možnosti razpršiti in se kopičijo pod zemljo. Povečanje pritiska lahko povzroči močna eksplozija z uničenjem vrha vulkana ali celo celotne vulkanske strukture. Druga vrsta vulkanske katastrofe je zrušitev vrha vulkana v podzemne praznine, ki nastanejo med izbruhom kot posledica uhajanja magme. Tako nastane kaldera - ogromna (s premerom od 1,5 do 15-20 km) zaobljena luknja, globoka več sto metrov.
S površine jezera lave, ki vre v kraterju vulkana, se nenehno sproščajo vroči plini - zato lava vre in mehurči. Plini, ki se z veliko hitrostjo dvigajo navzgor, nosijo s seboj majhne kapljice lave, ki se hitro strdijo in spremenijo v delce vulkanskega pepela. Tako nastane steber pepela ali oblak pepela, ki se dvigne nad vulkanom v velike višine (včasih do stratosfere), nato pa ga zračni tokovi odnesejo na stotine in tisoče kilometrov od epicentra izbruha. Iz zraka se pepel odlaga s padavinami. Če je bila koncentracija pepela v zraku visoka, bo na površini zemlje nastala cela plast pepela. V bližini vulkana lahko en sam izbruh odloži meter in celo nekaj deset metrov debelo plast pepela in večjih piroklastov. Z oddaljenostjo od vulkana se koncentracija pepela v ozračju zmanjšuje sorazmerno s kvadratom oddaljenosti, debelina plasti pepela pa se hitro zmanjšuje.
Vulkani in vreme
Že dolgo je bilo ugotovljeno, da po najmočnejših vulkanski izbruhi običajno sledi opazno znižanje temperature v posameznih regijah in celo globalno. Ta vrsta učinka se imenuje "vulkanska zima", po analogiji z " jedrska zima" Povzročajo ga pepel in kapljice žveplove kisline, ki se sproščajo v ozračje, kar zmanjšuje prepustnost ozračja za sončno sevanje in povečuje tako imenovani albedo Zemlje – delež sevanja, ki se odbije nazaj v vesolje. Jasno je, da se količina sevanja, ki doseže zemeljsko površje in gre za ogrevanje površinskega zraka, zmanjšuje. Iz troposfere (spodnjih 10-18 km atmosfere) pa se onesnaženje hitro izpere z dežjem, od nekaj dni do nekaj mesecev, medtem ko so po močnih izbruhih opazili ohladitve, ki so trajale do tri do štiri leta. Povezani so s prodiranjem najmanjših aerosolnih sestavin pepelnega materiala v stratosfero (do nadmorske višine 40-50 km), kjer praktično ni padavin, čiščenje pred onesnaženjem pa poteka veliko počasneje. Tukaj je nekaj najbolj znanih zgodovinski primeri"vulkanska zima"
Zaradi eksplozije otoškega vulkana Santorini v Egejskem morju, ki velja za najmočnejši izbruh v zgodovini, so se v ozračje sprostili ogromni oblaki pepela. zgodovinski čas. Na samem otoku debelina plasti pepela ponekod presega dvajset metrov. Prej je veljalo, da se otok nahaja 110 km južneje. Kreta je bila prekrita s trimetrsko plastjo pepela, kar je povzročilo odmiranje vegetacije in lakoto lokalnega prebivalstva. Posledično je prebivalstvo zapustilo otok, kar je povzročilo nepopravljivo škodo minojski civilizaciji, ki jo poznamo iz starogrška mitologija po kralju Minosu in labirintu Knosos, ki ga je po njegovem naročilu zgradil briljantni inženir Dedal (Minotaver, Tezej, Ariadnina nit). Vendar pa so nedavne študije pokazale, da plast pepela, ki je padla na Kreto, ni presegla pet milimetrov. Škoda, povzročena minojski civilizaciji, je zdaj povezana s prejšnjim izbruhom močan potres in povzročil propad vulkana zaradi 150-metrskega vala cunamija, ki je opustošil severna obala Krita.
Nekateri znanstveniki povezujejo izbruh Santorinija, ki se odraža v " Stara zaveza"Tema Egipta", deveta od desetih kazni, ki so bile poslane na Egipt, da bi prisilile faraona, da izpusti judovsko ljudstvo. Po judovskem izročilu sega eksodus Judov iz Egipta v leto 1312 pr. Hkrati pa po zadnjih podatkih radiokarbonsko datiranje, je najverjetnejši čas eksplozije Santorinija med 1600-1630 pr. Še več točen datum podaja dendrokronološko analizo (določanje širine drevesnih kolobarjev): v obdobju 1628-1629 pr. Močno je upadla stopnja rasti hrastov na Irskem, v Angliji in Nemčiji, pa tudi bora v Kaliforniji. To se povezuje z vseobsegajočim Severna polobla hlajenje zaradi atmosferskega prahu.
Posledice vulkanskih izbruhov vključujejo ekstremne vremenske dogodke v letih 535-536 našega štetja, vključno z najhujšimi epizodami kratkotrajne ohladitve v celotnem modernem obdobju (sneg avgusta 536 na Kitajskem). Glavni dokaz o zmanjšanju prosojnosti atmosfere izhaja iz bizantinskega zgodovinarja Prokopija, ki je leta 536 opazil nenavadno šibek sijaj Sonca. v koncentraciji sulfatov, ki lahko pridejo v led le iz ozračja. To kaže na visoko koncentracijo kislih aerosolov v ozračju, ki so običajno vulkanskega izvora. Dva možna vira teh emisij se nahajata v tropih - vulkan Krakatoa v Javanski ožini (ne obstaja več v prejšnji obliki) in vulkan Rabaul na otoku Nova Gvineja.
V srednjem veku sta bila vsaj dva vremenska in podnebna ekstrema posledica vulkanske dejavnosti. »Velika lakota« v letih 1315–1317 v Evropi, razvpita po svoji ekstremni visoki ravni zločini, bolezni in množične smrti ter celo kanibalizem - posledica globalne ohladitve kot posledice petletnega izbruha vulkana Kaharoa na Novi Zelandiji. Izjemno mrzle zime v severni in smrt trgatve v južni Evropi v letih 1601-1602, huda lakota v Rusiji v letih 1601-1603, ki je povzročila "čas težav" - posledice izbruha vulkana Huaynaputina v Peru 19. februarja 1600, najmočnejši v zgodovini izbruhi v Južni Ameriki.
V sodobnem času je najbolj znano »Leto brez poletja« ali »leto revščine«: tako se imenuje leto 1816 z nenavadno hladnim poletjem, ki je uničilo pridelke v Evropi, Kanadi in Združenih državah, za kar se domneva povzročil zadnjo resno prehransko krizo na Zahodu. Zanimivo je, da v Vzhodna Evropa poletje 1816 je bilo še toplejše kot običajno. To kaže, da je mehanizem vremenskih in podnebnih sprememb pod vplivom atmosferskega prahu zelo zapleten. Zmanjšanje dotoka sončne toplote povzroči prestrukturiranje atmosferskega tlaka in atmosferskega kroženja, spremenijo se poti gibanja zračne mase. Nekje postane bolj mokro, nekje bolj suho, v večini krajev je hladneje, nekje pa topleje, na splošno pa se ohladi. Leta 1816 je svetovna povprečna letna temperatura padla za 0,4-0,7 °C. Večina raziskovalcev meni, da je razlog za to sovpadanje dveh dejavnikov: nizkega sončna aktivnost(tako imenovani Deltonin minimum) je prekrival posledice izbruha vulkana Tambora v Indoneziji 10. in 11. aprila 1815. Ta izbruh je priznan kot najmočnejši po Santoriniju in rekorder po količini piroklastičnih emisij - več kot 150 kubičnih kilometrov, po oceni znanega vulkanologa V.A.
Leto brez poletja je pustilo edinstven pečat v svetovni kulturi. Poleti 1816 sta Lorda Byrona, ki se je sprostil na obali Ženevskega jezera, obiskala njegova prijatelja Mary in Percy Shelley. Kot piše Mary v predgovoru k svojemu prihodnjemu slavnemu romanu, je bilo namesto običajnega čudovitega vremena za te kraje »turobno mokro poletje in nenehno deževje nas je pogosto prisililo, da več dni nismo zapustili hiše«. Za krajšanje časa so partnerji začeli tekmovanje v pisanju: najboljša zgodba, kar je odražalo mračno razpoloženje, ki je vladalo v hiši. Mary je zmagala. Po nekaj predelavah se je pojavil znameniti "Frankenstein ali sodobni Prometej", ki je bil prvič objavljen v Londonu leta 1818 in večkrat ponatisnjen ter nato posnet. Byron je julija 1816 napisal pesem "Darkness", ki slika naslednjo sliko "vulkanske zime":
Imel sem sanje... Niso bile vse sanje.
Svetlo sonce je ugasnilo in zvezde
Taval brez cilja, brez žarkov
V večnem prostoru; ledena dežela
Slepo je hitela v brezmesečnem zraku.
Jutranja ura je prišla in odšla,
A dneva ni prinesel s seboj ...
In ljudje se bojijo velike nesreče
Pozabljene stare strasti ...
(prevod I. S. Turgenjeva)
Končno je nemogoče ne omeniti eksplozije vulkana Krakatoa, ki se nahaja med otokoma Java in Sumatra, konec avgusta 1883. Od 800-metrske stožčaste gore so ostali trije majhni otoki, ki se nahajajo v obroču. Steber pepela se je dvignil v stratosfero do višine 30 km, plini pa so dosegli celo mezosfero (70 km). Skupna količina materiala, izvrženega med eksplozijo, je ocenjena na 18 kubičnih kilometrov. Tako močan dogodek ni mogel vplivati na globalno podnebje. Negativno temperaturno anomalijo so opazovali vsaj štiri leta po izbruhu, v prvem letu pa je svetovna povprečna letna temperatura padla za 1,2 °C. Je to veliko ali malo? Presodite sami: pred 20 tisoč leti je bila Zemlja najhladnejša v zadnjih 300 milijonih let, globalne temperature pa so bile le 3°C nižje od današnjih. Zato ni naključje, da je bila dolgo časa priljubljena vulkanska teorija izvora. ledene dobe, ki je povezal dolgoročno globoko podnebno ohlajanje in nastanek močnih ledenih plošč v polarnih in zmernih zemljepisnih širinah s povečanjem vulkanske aktivnosti. Vendar je zdaj jasno, da je vpliv vsakega močnega vulkanskega izbruha na globalno podnebje omejen s časom zadrževanja aerosolnega onesnaženja v stratosferi in ne presega štirih do petih let. Da bi ohlajanje podnebja trajalo več tisoč let, je nujno, da v vsem tem času (ali vsaj na začetku, pred nastankom ledenih ploskev) vsako leto eksplodira več krakatov. To ni zapisano v geološkem zapisu. Torej najverjetneje vulkani in vulkanski pepel ne morejo služiti kot neodvisen vzrok za dolgoročne podnebne spremembe, vendar, kot izhaja iz navedenih primerov, so povsem sposobni pokvariti vreme več let.
Pepelni padavi so vplivali na življenja ljudi že v prazgodovini. nadaljnji dokaz za to je bil odkrit ne tako dolgo nazaj, štirideset kilometrov od Voroneža na desnem bregu Dona na zgornjepaleolitskem najdišču Kostenki-14 (»Mamutova gora«). Leta 2000 je ekspedicija pod vodstvom A.A. Sinicina, zaposlenega na Inštitutu za zgodovino v Sankt Peterburgu materialna kultura RAS je bila najdena več centimetrov debela plast vulkanskega pepela. Izkazalo se je, da je starost pepela dvaintrideset do triintrideset let, po drugih virih pa približno štirideset tisoč let. Na podlagi kemične sestave pepela je bilo ugotovljeno, da pripada dobro raziskanemu vulkanskemu območju - Flegrejska polja blizu sodobnega Neaplja. Pepel podobne sestave je bil najden v sedimentih Jadranskega morja. Tako velik padec pepela dva tisoč kilometrov od njegovega izvora nakazuje, da je bilo ozračje zaradi tega izbruha izjemno prašno in bi se lahko pokazal učinek "vulkanske zime". Neposredno pod plastjo pepela je bil najden ženski nakit iz školjk in cevastih kosti polarne lisice z ornamentom, katerega vrsta in tehnika je značilna za arheološka najdišča, zanesljivo povezana s sodobnim človekom fizični tip. To je točno to Homo čas sapiens sapiens se je preselil v Evropo z Bližnjega vzhoda in izpodrinil neandertalce, kostenkovske najdbe pa so najstarejši izdelki prednikov v Evropi sodobni človek. Padec vulkanskega pepela je očitno postal prava katastrofa za ljudi, ki so jih prisilili, da so zapustili svoje domove, tako kot se je v prihodnosti večkrat zgodilo drugod.
Vulkanski izbruh na Islandiji
Vrnimo se v Eyjafjallajokull. Ameriški jezikoslovci iz organizacije Global Language Monitor so ugotovili, da lahko to ime pravilno izgovori le približno 320 tisoč ljudi ali 0,005 % svetovnega prebivalstva, med katerimi so večinoma Islandci. Lažje bo, če ga razdelite na tri besede, ki v islandščini pomenijo "otok-gora-ledenik". Res se 1666 m visoka vulkanska struktura z vrhom, ki ga pokriva šesti največji ledenik na Islandiji, dviga nad okoliškim prostorom kot otok. Zadnjič vulkan je izbruhnil 1821-23. Prvi izmed izbruhov v letošnjem letu se je začel 20. marca, nato je sledila kratka pavza, 14. aprila pa se je začel drugi izbruh, tokrat tik pod ledenikom. Taljenje ledenika je povzročilo poplave (jokullaups) na rekah, ki tečejo iz vulkana, in potrebo po evakuaciji več kot osemsto ljudi. Vulkanski pepel, ki je prekril okolico, je onemogočil pašnike in ne da bi počakali na konec izbruha, so številni konjerejci objavili oglase za prodajo svojih parcel. Vendar se težave islandskih kmetov ne morejo primerjati s prometnim kolapsom, ki je zajel Evropo. Hladna ledeniška voda je hitro ohladila lavo in oblikovala drobne delce vulkanskega stekla, ki so bili povlečeni v vulkanski oblak (pero). Posledično se je izkazalo, da so dvigajoči se vulkanski plini nasičeni s silikatnimi delci, ki so zelo nevarni za letalstvo. IN različni dnevi steber pepela nad vulkanom se je dvignil v višino do trinajst kilometrov, tj. dosegel stratosfero. Emisije lave in v manjšem obsegu pepela so se v času tega pisanja (2. maja) še vedno pojavljale.
Oblak pepela, ki je nastal 14. aprila, so pobrali vladajoči Severni Atlantik zahodni vetrovi in se začela hitro premikati proti celinski Evropi. Prvi, ki je zazvonil alarm najbližji sosedje– Britanci, ki so poleg tega imeli negativna izkušnja podobna situacija. 24. junija 1982 je boeing 747, ki je letel iz Londona v Auckland (Nova Zelandija), po nesreči padel v oblak pepela vulkana Galungung v Indoneziji. Posledično so odpovedali vsi štirje motorji hkrati. Letalo je začelo drseti proti Džakarti (180 km) v upanju, da bo nekako pristalo. Ko je letalo zapustilo območje oblakov, so se zagnali vsi štirje motorji. Tehnični pregled je pokazal, da so delci pepela, ki so vstopili v vroč motor in se stopili, oblikovali stekleno prevleko na lopaticah turbine in preprečili dovod zraka v različne komponente motorja. Ko so motorji obstali in se ohladili, se je zamrznjena steklena skorja začela lomiti, dovod zraka se je ponovno vzpostavil in motorje je bilo mogoče ponovno zagnati. Iz vsake turbine so nato izločili 80 kilogramov vulkanskega pepela.
Od 15. aprila je bil odpovedan precejšen del rednih poletov nad Zahodno in Srednjo Evropo. Vetrovni režim je igral ključno vlogo pri širjenju oblaka pepela: medtem ko je bila polovica evropskih letališč, oddaljenih 1,5-2,5 tisoč kilometrov od vulkana, zaprta, je letališče Reykjavik, ki se nahaja le sto petdeset kilometrov zahodno od vulkana, delovalo varno. 21. aprila je izbruh prešel v novo fazo: intenzivnost aktivnosti pepela se je opazno zmanjšala, začele so se slišati eksplozije in pojavili so se fontane lave. Ozračje nad celinsko Evropo se je dovolj zjasnilo, da se lahko večina rednih letov nadaljuje. In 23. aprila se je zaradi spremembe smeri vetra v bližini Reykjavika prvič pojavil oblak pepela, zaradi česar so lokalno letališče za nekaj časa zaprli.
Edinstvenost izbruha Eyjafjallajokull je v tem, da je bilo v dobi letalstva prvič opaženo tako močno onesnaženje ozračja s pepelom in celo na tako gosto poseljenem območju sveta. Od tod tak odziv brez primere letalskih oblasti, podkrepljen še s strmoglavljenjem letala poljskega predsednika blizu Smolenska dobesedno dan prej (v tisku se je pojavila celo teorija o "geološkem orožju", po kateri je bil izbruh Eyjafjallajokulla umetno povzročili, da bi odvrnili pozornost od tistega strašna tragedija). Vendar je imel ta izbruh, kar je nenavadno, pozitivno plat, ki se je prav tako lahko pokazala šele v moderni dobi: islandski turizem je popeljal iz krize. Turisti z vsega sveta so se zgrinjali v državo, ki so želeli na lastne oči videti ta edinstveni naravni pojav. Podobno sliko je bilo mogoče opaziti jeseni 2005 v ZDA: celi avtobusi organiziranih turistov so se zgrinjali v delto Mississippija, da bi si ogledali mesto New Orleans, ki ga je konec avgusta poplavil orkan Katrina. Delno lokalni prebivalciželja, da bi »gledali« v svojo nesrečo, je povzročila zavrnitev; drugi so, nasprotno, upali, da bodo pritegnili več pozornosti in pomoči oblasti.
Tako ali drugače je Eyjafjallajokull drugi precedens te vrste, ki nam omogoča govoriti o nastanku nove smeri turizma - "turizma katastrof". To je tudi znamenje naših dni: ne samo v času kralja Minosa, ampak pred dobrim stoletjem, med eksplozijo Krakatoe, navadni ljudje niso imeli kognitivni interes na takšne dogodke, niti sposobnost hitrega priti na pravo mesto. In še en črtiček časa: 29. april, tj. Samo dva tedna po začetku izbruha je časopis Times poročal, da gre v prodajo ročna ura, delno narejena iz pepela Eyjafjallajokulla. V omejeni seriji jih je izdelalo švicarsko podjetje Romain Jerome. Po mnenju predstavnika podjetja bo ta ura postala "eden najbolj presenetljivih simbolov globalnih čustev našega časa."
Tako se vloga vulkanov in vulkanskega pepela v življenju ljudi spreminja skupaj z razvojem človeške družbe, njenih tehničnih zmožnosti, stopnje znanosti, načel morale in etike. Kakšna bo ta vloga v prihodnosti, je tema manj za znanstvenike kot za pisce znanstvene fantastike. Vendar njihove fantazije pogosto postanejo resničnost ...
Čeprav se je izbruh vulkana Puyehue od 4. junija nekoliko upočasnil, še naprej pustoši okolico, tako v bližini kot tudi veliko dlje. Pepel in plovec onesnažujeta bližnje reke in jezera ter grozita, da bosta poškodovala jezove ali povzročila poplave. Argentinska letovišča, ki bi se sicer pripravljala na odprtje smučarske sezone, se izkopavajo izpod odeje pepela in poskušajo obnoviti oskrbo z vodo in elektriko, ki ju je prekinil vulkan. Evakuirani prebivalci bližnjih kmetij in zemljišč so zaskrbljeni zaradi svoje živine, ki je ostala na pašnikih, že kroži nad planetom nekje visoko v ozračju in moti normalno delovanje poletov v Avstraliji in Novi Zelandiji.
(Skupaj 34 fotografij)
1. Argentinski potapljači pregledujejo reko Rio Limay, prekrito s plovcem in pepelom iz vulkana Puyehue v smučarskem letovišču San Carlos de Bariloche v Argentini 16. junija. (Reuters/Chiwi Giamburtone)
2. Steber pepela in plina se dvigne med izbruhom vulkana Puyehue v Čilu, blizu meje z Argentino 15. junija. (AP Photo/Alvaro Vidal)
3. Plovec v gorskem jezeru (zgoraj desno) vzhodno od vulkana Puyehue. Fotografija je bila posneta s satelita EO-1. Deli jezera, ki niso prekriti s plovcem, so obarvani morski val zaradi prisotnosti pepela, ki se je usedel na vodo. Na dnu slike je viden oblak dima, ki je dokaz nenehnega izbruha, ki se je začel 4. junija. (slika NASA Earth Observatory Jesse Allen in Robert Simmon, z uporabo podatkov EO-1 ALI)
4. Moški nosi zaščitno masko na ulicah, pokritih z vulkanskim pepelom v Villa La Angostura v južni Argentini. (AP Photo/Federico Grosso)
5. Čoln, prekrit z vulkanskim pepelom na obali jezera Nahuel Huapi v Villa La Angostura v južni Argentini. (AP Photo/Federico Grosso)
6. Vulkanski oblak ob sončnem zahodu na smučišču San Martin de Los Andes v Argentini. (Reuters/Patricio Rodriguez)
7. Policisti v ozadju tople vode prestopila bregove reke Nilahue po izbruhu vulkana Puyehue v Los Venadosu v Čilu. (AP Photo/Roberto Candia)
8. Argentinski mejni policisti in reševalci odstranjujejo pepel z dreves v potoku, ki vodi do jezera, da bi se izognili drvarju vode v Villa La Angostura. (AP Photo/Federico Grosso)
9. Podrobna slika vulkanskega pepela in plovca iz vulkana Puyehue v reki Gol Gol blizu meje s Čilom in Argentino. (AP Photo/Alvaro Vidal)
10. Mrtve ribe med plovci v reki Nilahue po vulkanskem izbruhu v Rininahueju v Čilu. (AP Photo/Carlos Succo)
11. Oblak dima, ki se dviga iz vulkana Puyehue med oblaki v južnem Čilu. (AP Photo/Roberto Candia)
12. MODIS na Nasinem satelitu Terra je posnel to sliko oblaka pepela iz vulkana Puyehue, ki sega v Južno Ameriko. Veter je spremenil smer in zapihal od zahoda do jugozahoda, ki je pomikal perjak proti vzhodu in severovzhodu. (Reuters/NASA Goddard/MODIS Rapid Response, Jeff Schmaltz)
13. Zgoščeni oblak pepela daleč, daleč (vodoravni trak na sredini), ki konča v ozračju 6-11 km nad Avstralijo in Novo Zelandijo. Slikarski spektroradiometer srednje ločljivosti na satelitu Aqua je posnel to sliko 13. junija. (NASA/Jeff Schmaltz, skupina za hitro odzivanje MODIS pri NASA GSFC)
14. Cesta, prekrita z vulkanskim pepelom od vulkana Puyehue do Villa La Angostura v južni Argentini. Napis na znaku v španščini: "Pozor, otroci." (AP Photo/Federico Grosso)
15. Mladenič na obali s pepelom pokritega jezera Nahuel Huapi, blizu San Carlos de Bariloche, Rio Negro, Argentina, štiri dni po začetku izbruha. (Francisco Ramos Mejia/AFP/Getty Images)
16. Jezero Nahuel Huapi in del njegove obale, prekrito s pepelom in plovcem iz vulkana Puyehue leta letoviško mesto San Carlos de Bariloche. (Reuters/Chiwi Giamburtone)
17. Del jezera Puyehue je popolnoma prekrit s pepelom in plovcem zaradi izbruha istoimenskega vulkana v Puyehueju. (AP Photo/Roberto Candia)
18. Strela nad vulkanom Puyehue. Fotografija posneta z meje Cardenal Zamora v južnem Čilu. (AP Photo/Alvaro Vidal)
19. Stolpec pepela v oblakih po izbruhu vulkana Puyehue v Čilu. (AP Photo/Alvaro Vidal)
20. Krava v mokrem pepelu iz vulkana Puyehue v Villa La Angostura v južni Argentini. (AP Photo/Federico Grosso)
21. Avto argentinske mejne straže na gorski cesti, prekriti z vulkanskim pepelom v Villa Llanquin, blizu San Carlos de Bariloche. (Reuters/Žandarmerija)
22. Potnik pri oknu na letališču v Buenos Airesu 14. junija. Vulkan Puyehue bruha že več kot 10 dni in južnoameriški zračni prostor pahne v kaos. Zaradi izbruha je bila v Argentini zaradi pepela in dima odpovedana večina regionalnih in mednarodnih letov. (Reuters/Marcos Brindicci)
23. Reka Gol Gol, prekrita s plovcem in vulkanskim pepelom, blizu Osorna, 870 km južno od Santiaga, Čile. (Claudio Santana/AFP/Getty Images)
24. Vulkanski pepel na površini jezera Nahuel Huapi na obrobju San Carlos de Bariloche. (AP Photo/Photo Patagonia)
25. Mačka na tleh, pokritih s pepelom, v bližini vulkana Puyehue v smučarskem letovišču San Martin de Bariloche. (Reuters/Patricio Rodriguez)
26. Smučišče Villa la Angostura pod pokrovom vulkanskega pepela. (Reuters/Osvaldo Peralta)29. Mladi rolkajo na s pepelom posuti ulici v letoviškem mestu San Carlos de Bariloche. (AP Photo/Photo Patagonia)
30. Plovec in pepel iz vulkana Puyehue na obali in gladini jezera v Paso Cardenal Zamora ob meji med Argentino in Čilom. (Reuters/Gendarmeria/Handout)
31. Argentinci stojijo pred nenavadno turbulentnim jezerom, pokritim z vulkanskim pepelom v San Carlos de Bariloche. (AP Photo/Alfredo Leiva)
34. Debel oblak pepela iz bruhajočega vulkana Puyehue blizu Osorna v južnem Čilu, 870 km južno od čilske prestolnice Santiago. (Alvaro Vidal/AFP/Getty Images)
Znano je, da v sestavi trdnih vulkanskih izpustov poleg izbruhov havajskega tipa prevladujejo zdrobljeni piroklastični materiali, katerih delež v skupni masi trdnih izpustov doseže 94-97%. Po Zapperjevih ocenah so vulkani na kopnem med letoma 1500 in 1914 izvrgli 392 km 3 lava in sipke mase, predvsem pepel. Delež sipkih mas v emisijah je v tem času v povprečju znašal 84 %. Značilno je tudi, da pri emisijah nastajajo ogromne mase izredno finega pepela. Takšen pepel lahko ostane v zraku dolgo časa. Ko je leta 1883 izbruhnil Krakatoa, je pepel večkrat obkrožil Zemljo, preden se je popolnoma usedel. Najmanjši delci pepela se dvignili na večjo višino, kjer so ostali več let in v Evropi povzročali rdeče zore. Med izbruhom vulkana Bezymyanny na Kamčatki je drugi dan pepel padel na območju Londona, to je na razdalji več kot 10 tisoč. km. Z vidika izločanja trdne snovi vulkanskih izbruhov iz vodnih, predvsem superkritičnih raztopin, ki se dvigajo iz drenažne lupine, je takšno razmerje med maso trdne in sipke snovi vulkanskih izpustov povsem razumljivo. Dejansko so raztopine, ki se dvigajo skozi kanal iz drenažne lupine, kjer so bile pod pritiskom do 2-4 tisoč. bankomat, izgubi pritisk, se razširi in ohladi. Posledično v njih raztopljene snovi izpadejo iz raztopin in tvorijo sprva tekočino, z napredovanjem izbruha pa zgoščene mase koncentratov. Te mase se očitno kopičijo v največji meri na ustju kanala, skozi katerega se dvigajo vodne raztopine. Ko se te mase kopičijo in se kanal širi, začne tok pare zajemati in na poti drobiti mase, ki so padle iz raztopin. Odvisno od hitrosti parnega curka ter njegove temperature in gostote, pa tudi od lastnosti kemična sestava debele mase snovi, ki izpadejo, se zdrobijo v bolj ali manj drobni delci
, ki jih odnese z oblakom in nato padejo iz njega. Ugotovljeno je bilo, da ima pepel, ki pada iz oblakov pepela, različno sestavo sita, tako glede na intenzivnost izbruha kot glede na razdaljo do mesta padca pepela. V bližini vulkanov izpadajo velike frakcije pepela z velikostmi posamezne delce do 3-5 mm; Dlje kot gredo oblaki pepela, tem manjša velikost km in več, imajo tudi kompleksno sestavo sita. To po našem mnenju nakazuje, da pri gibanju oblaka pepela ne pride le do frakcioniranja obstoječih delcev pepela, ampak tudi do tvorbe novih delcev, saj ima tanek pepel v suspenziji sposobnost tvorbe konglomeratov, ki se nato spremenijo v goste cementirane kroglice, imenovane pisoliti, ali fosilizirane dežne kaplje. Izvor posebej drobnega pepela, ki ostane dolgo v zraku in se prenaša na zelo velike razdalje, je najverjetneje povezan z njegovim padcem neposredno iz vročega parnega oblaka, ko se ta ohlaja. Curek vroče pare s temperaturo do 400-450 ° C se izloči navzgor iz kraterja vulkana, tudi pri normalnem tlaku so raztopljene snovi, čeprav v nizki koncentraciji. Z nadaljnjim ohlajanjem parnega oblaka iz njega izpadajo raztopljene snovi v obliki delcev z velikostjo, ki se približuje velikosti molekul. Takšni delci pepela lahko ostanejo v zraku neomejeno dolgo.
Tako je prevlado pepela in nastajanje zelo razpršenih materialov v vulkanskih emisijah zadovoljivo pojasnjeno z njihovim obarjanjem iz vodnih, vključno s superkritičnimi in parnimi raztopinami, ki se izpuščajo v ozračje. Ta izvor pepela pojasnjuje nekatere posebnosti njihove sestave.
Znano je, da ko se oblak pepela vedno bolj odmika od vulkanskega kraterja, iz njega pada pepel neenake kemične sestave. Tudi frakcije pepela, ki so po sestavi popolnoma enake, se opazno spremenijo v kemični sestavi glede na čas zadrževanja delcev pepela v oblaku. Ta odvisnost je običajno povezana z oddaljenostjo od vulkana. A bistvo tukaj seveda ni pot, ampak čas. Posebej opazne so spremembe v vsebnosti železa, magnezija, mangana, kositra, vanadija in drugih elementov v pepelu, ki se praviloma povečuje z oddaljenostjo od kraterja vulkana.
Zelo pomembna značilnost procesov, ki vodijo do povečanja vsebnosti naštetih elementov v pepelu, je, da spremenijo kemično sestavo pepela le v tankem površinskem filmu vsakega delca pepela. Debelina kemično modificiranega filma doseže 10 -4 -10 -6 cm . I. I. Guščenko, ki je preučeval pepel severne Kamčatke, ugotavlja, da imajo dobro izraženo sorpcijsko sposobnost in da drobnozrnat pepel absorbira največje količine anionov. SO 4 -2 in HCO 3 -, in grobo zrnat pepel bolje absorbira klor ion. Pepel se prednostno sorbira na temno obarvanih in rudnih mineralih. SO 4 2- , HCO 3 - , Na + , K + , Mg 2+ . Pepel se bolje sorbira na plagioklazu in steklu - , Cl 2+ , pribl 3+ , Fe 5+ p, M 2+ n pribl, ., Mg, Vsebina elementov, kot je nprTi km Mn km, v sorpcijskih filmih je do 35 in celo do 75 % celotne vsebnosti teh elementov v pepelu. I. I. Guščenko je tudi pokazal, da se vsebnost magnezija v pepelu vulkana Bezymianny poveča 12-30-krat v času, ko se oblak premakne na razdaljo 90 od vulkana. Navaja tudi podatke, ki kažejo, da je v pepelu vulkana Hekla, ki je padel 29. marca 1947 na razdalji 3800od njega vsebine.MgO km in K 2 O povečal 4-krat, in CaO, P 2 O 5,
O 2 in A1 2 O 3 - za 40-60% glede na vsebnost teh elementov v piroklastičnem materialu, ki je padel v 10. od vulkana., Kemična sestava pepela in predvsem njihovih površinskih sorpcijskih filmov se od povprečne sestave kamnin kopnega in oceanske skorje razlikuje po prisotnosti in povečani vsebnosti številnih elementov, kot npr.Ga V, , si, torej,, Ni, Kr, Sr, Ba, Zr U
Th itd. Ena od posebnih značilnosti vulkanskega pepela je, da pepel vsebuje steklast material. Delež stekla v pepelu se giblje od 53 do 95 %, kar kaže hiter prehod.
delcev, ki tvorijo pepel iz tekočine v trdno stanje Glede padavin vulkanskega pepela iz vodne raztopine uhajanje iz drenažne lupine zemeljska skorja, vse to je zelo
zanimive lastnosti Pepel ni samo nerazložljiv, ampak nasprotno, povsem naraven in razumljiv. Kot je navedeno zgoraj, različne nizkohlapne spojine v skladu s spremembo topnosti, ki je odvisna od temperature, tlaka in faznih prehodov raztopin pri kritične temperature, so različno porazdeljeni med parno, tekočo in trdno fazo. Čeprav eksperimentalne študiještudij takega
kompleksni sistemi
Kakšni so lahko sistemi, ki tvorijo raztopine, ki zapolnjujejo drenažno lupino zemeljske skorje, lahko razumemo nekatere vzorce prehoda določenih komponent iz raztopin v trdno stanje med nastajanjem pepela in njihovim gibanjem skupaj z oblakom. vodna para, ki nastanejo nad kraterjem vulkana, ko visoka hitrost emisije več milijonov ton pare, imajo visoka temperatura. Zato je trdna snov v oblakih hlapov ne le v obliki delcev pepela, ampak tudi v raztopljenem stanju. Ko se oblak odmika od mesta izbruha, se poveča prostornina in ohladi.
Ohlajanje pare s 350-450 na 0 °C povzroči precipitacijo tistih komponent, ki so v vroči pari, v trdno stanje. Ti drobni trdni delci lahko na sebi kondenzirajo filme tekoče vode, se lahko lepijo ali sorbirajo na večje delce pepela in na njih tvorijo najtanjše sorpcijske filme, značilne za pepel.
Brez eksperimentalnih podatkov je težko oceniti temperaturo hlapov v oblakih pepela nad vulkanom in pot, ki jo ubirajo oblaki, ko se dvigajo navzgor in gredo v daljavo. Vendar pa lahko glede na očitno odvisnost kemične sestave tankih površinskih sorpcijskih filmov od razdalje, na katero pade pepel, domnevamo, da hlajenje traja precej dolgo. Prav tako je verjetno, da po prenehanju obarjanja snovi, raztopljenih v pari, pride do nadaljnje spremembe v sestavi površinskega filma velikih delcev pepela. Iz oblaka absorbirajo tiste fino razpršene nečistoče, ki imajo lahko nasprotni naboj.
Z vidika hipoteze o nastanku oblakov pepela iz superkritičnih raztopin drenažne lupine so ta dejstva zelo pomembna, saj so v tem primeru potrebni procesi nastajanja pepela in finega prahu, ki se sorbirata na večji pepel. delcev, ki tvorijo sorpcijske filme. SO 2 , Druge hipoteze o izvoru parnega oblaka ne morejo pojasniti prisotnosti elementov, sorbiranih na delce pepela, v oblaku. Poleg tega ne morejo pojasniti izjemno širokega spektra teh elementov. V tako širokem razponu razpršenih elementov, vključno z radioaktivnimi, jih praviloma ne najdemo niti v lavi niti v magmatskih kamninah, še manj pa v kamninah, ki sestavljajo debelino zemeljske skorje. 2 Zato je širok spekter elementov v sorpcijskem filmu na delcih pepela eden najbolj prepričljivih dokazov v prid hipoteze o povezavi izvora oblakov pepela z raztopinami drenažnih lupin. Enako povezavo potrjuje široka paleta hlapnih komponent, ki jih oddajajo vulkani, fumarole in drugi viri. Ti, kot je znano, vključujejo: CO, CO 2,, H, S 2 , S 2 OCD 3 , S 2 OCD 5 , n 3 , O 4 Pepel se bolje sorbira na plagioklazu in steklu, št 3 , N.H. 4 , PH, CH, Kr, Xe, Druge hipoteze o izvoru parnega oblaka ne morejo pojasniti prisotnosti elementov, sorbiranih na delce pepela, v oblaku. Poleg tega ne morejo pojasniti izjemno širokega spektra teh elementov. V tako širokem razponu razpršenih elementov, vključno z radioaktivnimi, jih praviloma ne najdemo niti v lavi niti v magmatskih kamninah, še manj pa v kamninah, ki sestavljajo debelino zemeljske skorje. 2 , ne, On 4 , Druge hipoteze o izvoru parnega oblaka ne morejo pojasniti prisotnosti elementov, sorbiranih na delce pepela, v oblaku. Poleg tega ne morejo pojasniti izjemno širokega spektra teh elementov. V tako širokem razponu razpršenih elementov, vključno z radioaktivnimi, jih praviloma ne najdemo niti v lavi niti v magmatskih kamninah, še manj pa v kamninah, ki sestavljajo debelino zemeljske skorje. 3 Se 3 in mnogi drugi, hlapljivi s spojinami klora, bora, žvepla in fluora. Širok nabor elementov v raztopinah drenažne lupine dokazuje tudi solna sestava oceana in posebej zapletena sestava feromanganskih in fosforjevih nodulov.
