Sopky

Sopečná nebezpečí



Se sopkami je spojeno mnoho druhů nebezpečí


Lávové toky

To je jeden z několika lávových proudů Prince Avenue, které se protínají lesem mezi křížovými ulicemi Paradise a Orchid. Láva je široká asi 3 metry (10 stop). (Kalapana / Royal Gardens, Havaj). Obrázek od USGS. Zvětšit obrázek

Sopečná nebezpečí

Sopky mohou být vzrušující a fascinující, ale také velmi nebezpečné. Jakýkoli druh sopky je schopen vytvářet škodlivé nebo smrtící jevy, ať už během erupce nebo období klidu. Pochopení toho, co sopka může udělat, je prvním krokem ke zmírnění nebezpečí sopky, ale je důležité si uvědomit, že i když vědci studovali sopku po celá desetiletí, nemusí nutně vědět vše, co je schopno. Sopky jsou přírodní systémy a vždy mají určitý prvek nepředvídatelnosti.

Volcanologové se vždy snaží pochopit, jak se vulkanická nebezpečí chovají a co lze udělat, aby se jim vyhnuli. Zde je několik běžnějších nebezpečí a některé způsoby, jak jsou vytvářena a jak se chovají. (Vezměte prosím na vědomí, že toto je zamýšleno pouze jako zdroj základních informací a nemělo by se s ním zacházet jako s průvodcem přežitím u lidí, kteří žijí v blízkosti sopky. Vždy naslouchejte varování a informacím vydávaným místními sopečníky a civilními úřady.)

Lávové toky

Láva je roztavená hornina, která vytéká ze sopky nebo sopečného otvoru. V závislosti na složení a teplotě může být láva velmi tekutá nebo lepkavá (viskózní). Toky tekutin jsou teplejší a pohybují se nejrychleji; mohou tvořit potoky nebo řeky, nebo se šířit po krajině v lalocích. Viskózní toky jsou chladnější a cestují na kratší vzdálenosti a někdy se mohou nahromadit do lávových kopulí nebo zátek; kolaps průtočných čel nebo kopulí mohou tvořit proudy pyroklastické hustoty (diskutováno později).

Většině lávových proudů může člověk snadno dojít pěšky, protože se nepohybují mnohem rychleji než rychlost chůze, ale lávový proud obvykle nelze zastavit nebo odklonit. Protože lávové proudy jsou extrémně horké - mezi 1 000 - 2 000 ° C (1 800 - 3 600 ° F) - mohou způsobit vážné popáleniny a často spálit vegetaci a struktury. Láva vytékající z větracího otvoru také vytváří obrovské množství tlaku, který může rozdrtit nebo pohřbít vše, co přežije po spálení.

Pyoklastické proudy hustoty

Vklady pyroklastického toku pokrývající staré město Plymouth na karibském ostrově Montserrat.

Pyroclastic Flows

Pyroklastický tok na hoře St. Helens, Washington, 7. srpna 1980. Obrázek USGS. Zvětšit obrázek

Pyoklastické proudy hustoty

Proudy pyroklastické hustoty jsou explozivním eruptivním jevem. Jsou to směsi rozemletých hornin, popela a horkých plynů a mohou se pohybovat rychlostí stovek mil za hodinu. Tyto proudy mohou být zředěny, jako u pyroclastických vln, nebo koncentrované, jako u pyroklastických toků. Jsou poháněny gravitací, což znamená, že stékají po svazích.

Pyroklastický nárůst je zředěný proud turbulentní hustoty, který se obvykle vytváří, když magma interaguje výbušně s vodou. Chirurgy mohou cestovat přes překážky, jako jsou údolní stěny, a zanechávat tenké nánosy popela a skály, které se zakrývají nad topografií. Pyroklastický tok je koncentrovaná lavina materiálu, často ze zhroucení lávové kupole nebo erupční kolony, která vytváří masivní ložiska, která sahají od velikosti popela po balvany. Pyoklastické toky pravděpodobněji sledují údolí a jiné deprese a jejich depozity vyplňují tuto topografii. Občas se však horní část pyroklastického oblaku toku (který je většinou popel) odpojí od proudu a bude se pohybovat samostatně jako nárůst.

Proudy pyroklastické hustoty všeho druhu jsou smrtící. Mohou cestovat na krátké vzdálenosti nebo stovky mil od svého zdroje a pohybovat se rychlostí až 1 000 km / h (650 mph). Jsou extrémně horké - až do 400 ° C (750 ° F). Rychlost a síla proudu pyroklastické hustoty v kombinaci s jeho teplem znamenají, že tyto sopečné jevy obvykle ničí na své cestě buď spálením nebo rozdrcením, nebo obojí. Všechno zachycené v proudu pyroklastické hustoty by bylo těžce spáleno a pummelováno troskami (včetně zbytků toho, co tok prošel). Neexistuje žádný způsob, jak uniknout proudu pyroklastické hustoty kromě toho, že tam není, když k tomu dojde!

Jedním z nešťastných příkladů ničení způsobeného proudem pyroclastické hustoty je opuštěné město Plymouth na karibském ostrově Montserrat. Když sopka Soufrière Hills prudce vypukla v roce 1996, proud pyroklastické hustoty z erupčních mraků a lávových kopulí se zhroutil, cestoval dolů údolími, ve kterých mělo mnoho lidí své domovy, a zaplavil město Plymouth. Tato část ostrova byla od té doby prohlášena za bezvstupnou zónu a evakuována, ačkoli je stále možné vidět zbytky budov, které byly sraženy a pohřbeny, a předměty, které byly roztaveny teplem proudů pyroklastické hustoty .

Pyroclastic Falls

Mount Pinatubo, Filipíny. Pohled na nastavení letadla Air-DC DC-10 na jeho ocas kvůli hmotnosti popela z 15. června 1991. Námořní letecká stanice Cubi Point. USN fotka R. L. Riegera. 17. června 1991. Zvětšit obrázek

Pyroclastic Falls

Pyoklastické pády, také známé jako sopečný spad, se vyskytují, když tephra - fragmentovaná hornina o velikosti od mm do desítek cm (zlomky palců až stop) - je vypuknuta z vulkanického otvoru během erupce a padá na zem v určité vzdálenosti od ventilace. Pády jsou obvykle spojeny s plinskými eruptivními sloupy, oblaky jasanu nebo sopečnými oblaky. Tephra v pyroklastických pádech mohla být transportována jen krátkou vzdálenost od větracího otvoru (několik metrů až několik km), nebo, pokud je vstřikována do horní atmosféry, může obíhat kolem zeměkoule. Jakýkoli druh pyroklastického pádu se bude skrývat nebo zakrývat nad krajinou a bude zmenšovat jak velikost, tak tloušťku dále od zdroje.

Pády Tephra nejsou obvykle přímo nebezpečné, pokud není osoba dostatečně blízko k erupci, aby ji zasáhly větší fragmenty. Účinky pádů však mohou být. Popel může dusit vegetaci, ničit pohyblivé části motorů a motorů (zejména v letadle) a poškrábat povrchy. Scoria a malé bomby mohou rozbít jemné předměty, kovové kovy a stát se zabudovanými do dřeva. Některé pyroklastické pády obsahují toxické chemikálie, které mohou být absorbovány do rostlin a místních vodních zdrojů, což může být nebezpečné jak pro lidi, tak pro hospodářská zvířata. Hlavní nebezpečí pyroklastických pádů je jejich hmotnost: tephra jakékoli velikosti je tvořena práškovou horninou a může být extrémně těžká, zejména pokud se zvlhčí. K většině škod způsobených pády dochází, když mokrý popel a škrabka na střechách budov způsobí jejich kolaps.

Pyoklastický materiál vstřikovaný do atmosféry může mít globální i místní důsledky. Když je objem erupčního oblaku dostatečně velký a oblak se šíří dostatečně daleko větrem, může pyroklastický materiál skutečně blokovat sluneční světlo a způsobit dočasné ochlazení zemského povrchu. Po erupci hory Tambora v roce 1815 dosáhlo tolik pyroklastického materiálu a zůstalo v zemské atmosféře, že globální teploty klesly v průměru o 0,5 ° C (~ 1,0 ° F). Toto způsobilo celosvětové dopady extrémního počasí, a vedl 1816 být známý jako 'rok bez léta.'

Lahars

Velký balvan nesený laharským tokem, Muddy River, východně od Mount St. Helens, Washington. Geologové pro měřítko. Foto: Lyn Topinka, USGS. 16. září 1980. Zvětšit obrázek

Lahars

Lahary jsou specifickým druhem bahna tvořeného sopečnými troskami. Mohou se tvořit v několika situacích: když se malý svah zhroutí, shromažďuje vodu na své cestě dolů sopkou, rychlým táním sněhu a ledu během erupce, od silných srážek na volné sopečné trosky, když sopka vybuchne skrz kráterové jezero, nebo když se kráterové jezero vypouští kvůli přetečení nebo zhroucení zdi.

Lahary tekou jako kapaliny, ale protože obsahují suspendovaný materiál, mají obvykle konzistenci podobnou mokrému betonu. Stékají z kopce a budou následovat deprese a údolí, ale pokud se dostanou na rovnou plochu, mohou se rozšířit. Lahars mohou cestovat rychlostí nad 80 km / h (50 mph) a dosahují vzdálenosti desítek mil od svého zdroje. Pokud byly generovány sopečnou erupcí, mohou si udržet dostatek tepla, aby při odpočinku zůstaly stále ještě 60-70 ° C (140-160 ° F).

Lahary nejsou tak rychlé nebo horké jako jiná vulkanická nebezpečí, ale jsou extrémně destruktivní. Budou buď buldozovat, nebo pohřbít cokoli na jejich cestě, někdy v depozitách desítek metrů tlustých. Cokoli se nemůže dostat z laharovy cesty, bude buď zameteno, nebo pohřbeno. Lahary však mohou být předem detekovány akustickými (zvukovými) monitory, které lidem dávají čas dostat se na vysokou zem; mohou být také někdy směrovány pryč od budov a lidí konkrétními bariérami, i když je nemožné je úplně zastavit.

Plyny

Jezero Nyos, Kamerun, vydání plynu 21. srpna 1986. Mrtvý dobytek a okolní sloučeniny v obci Nyos. 3. září 1986. Obrázek od USGS. Zvětšit obrázek

Oxid siřičitý

Oxid siřičitý vycházející z fumarolů sírových bank na vrcholku sopky Kilauea na Havaji. Autorské právo na fotografie Jessica Ball. Zvětšit obrázek

Plyny

Sopečné plyny jsou pravděpodobně nejméně nápadnou součástí sopečné erupce, ale mohou být jedním z nejsmrtelnějších účinků erupce. Většina plynu uvolňovaného při erupci jsou vodní páry (H2O) a relativně neškodné, ale sopky také produkují oxid uhličitý (CO2), oxid siřičitý (SO2), sirovodík (H2S) plynný fluor (F2), fluorovodík (HF) a další plyny. Všechny tyto plyny mohou být nebezpečné - dokonce smrtelné - za správných podmínek.

Oxid uhličitý není jedovatý, ale vytlačuje normální vzduch obsahující kyslík a je bez zápachu a bezbarvý. Protože je těžší než vzduch, shromažďuje se v depresích a může udusit lidi a zvířata, kteří putují do kapes, kde vytlačili normální vzduch. Může se také rozpustit ve vodě a shromažďovat se na dně jezera; v některých situacích může voda v těchto jezerech náhle „vybuchnout“ obrovské bubliny oxidu uhličitého, zabít vegetaci, hospodářská zvířata a lidi žijící v okolí. To byl případ převrácení jezera Nyos v Kamerunu v Africe v roce 1986, kdy došlo k erupci CO2 z jezera udusilo v nedalekých vesnicích více než 1700 lidí a 3 500 zvířat.

Oxid siřičitý a sirovodík jsou plyny na bázi síry a na rozdíl od oxidu uhličitého mají výraznou kyselou vůni shnilých vajec. TAK2 se může kombinovat s vodní parou ve vzduchu za vzniku kyseliny sírové (H2TAK4), žíravé kyseliny; H2S je také velmi kyselý a extrémně jedovatý i v malém množství. Obě kyseliny dráždí měkké tkáně (oči, nos, hrdlo, plíce atd.), A když plyny tvoří kyseliny v dostatečně velkém množství, smísí se s vodní parou, aby vytvořily vog nebo vulkanickou mlhu, což může být nebezpečné pro dýchání a způsobení poškození plic a očí. Pokud aerosoly na bázi síry dosáhnou horní atmosféry, mohou blokovat sluneční záření a interferovat s ozonem, což má krátkodobé i dlouhodobé účinky na klima.

Jedním z nejhorších, i když méně běžných plynů uvolňovaných sopkami, je plynný fluor2). Tento plyn je nažloutlý hnědý, žíravý a velmi jedovatý. Jako CO2, je hustší než vzduch a má sklon se shromažďovat v nízkých oblastech. Její doprovodná kyselina, fluorovodík (HF), je vysoce korozivní a toxický a způsobuje hrozivé vnitřní popáleniny a napadá vápník v kosterním systému. I poté, co se viditelný plyn nebo kyselina rozptýlí, může být fluor absorbován do rostlin a po erupci může být schopen otravovat lidi a zvířata po dlouhou dobu. Po erupci Laki na Islandu v roce 1783 způsobily otravy fluórem a hladomorem smrt více než poloviny hospodářských zvířat v zemi a téměř čtvrtiny jeho populace.

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

O autorovi

Jessica Ball je postgraduální studentkou katedry geologie na Státní univerzitě v New Yorku v Buffalu. Její koncentrace je ve soprologii a v současné době zkoumá kolaps lávových kopulí a pyroclastické toky. Jessica získala titul bakaláře přírodních věd na College of William and Mary a pracovala rok v American Geological Institute v programu Education / Outreach Program. Píše také blog Magma Cum Laude a v jakém volném čase má rád horolezectví a hraje různé strunné nástroje.