Какую опасность представляют собой продукты извержения вулканов
Извержение вулкана Эйяфьятлайокудль на юге Исландии началось в ночь на 14 апреля. Из зоны бедствия было эвакуировано около 800 человек. 15 апреля из-за выбросов вулканического пепла ряд стран на севере Европы вынуждены были закрыть аэропорты.
Ниже приводится справочная информация по составу продуктов извержения вулканов.
Основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана.
Химический состав вулканических газов: водяной пар, диоксид углерода (CO2), оксид углерода (CO), азот (N2), диоксид серы (SO2), оксид серы (SO), газообразная сера (S2), водород (H2), аммиак (NH3), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (H2S), метан (CH4), борная кислота (H3BO3), хлор (Cl), аргон (Ar), преобразованные H2O и СО2. Также присутствуют хлориды щелочных металлов и железа. Состав газов и их концентрация зависят от температуры и от типа земной коры, поэтому они могут меняться в пределах одного вулкана.
Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.
Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов даже в интервалах между извержениями.
Двуокись серы
Одним из самых вредных газов является двуокись серы, которая обладает едким запахом и даже при небольшой концентрации раздражает слизистые оболочки носа, горла и глаз. Двуокись серы может распространяться на значительное расстояние от ее источника. Газ реагирует с влажным воздухом, образуя крошечные капли серной кислоты. Эти капли настолько малы, что содержатся в воздухе в виде тонкой взвеси в течение неопределенно долгого времени. Аэрозоль серной кислоты может образовать вулканический смог, качество воздуха при этом часто опускается ниже стандартов. Растительность высыхает на корню, а дождевая вода становится кислотной, загрязняя питьевую воду.
Фтороводород и сероводород
Несмотря на очевидный вред для здоровья, в мире еще не было доказанных случаев гибели людей из-за непосредственного воздействия двуокиси серы. То же самое относится к фтороводороду, другому распространенному вулканическому газу, который может абсорбироваться в частицы пепла и становиться причиной фторового отравления скота. Так, соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.
Вулканогенный сероводород, газ с запахом тухлых яиц, был причиной гибели нескольких людей. Сероводород образуется там, где часть летучих серных паров избегает окисления и не превращается в двуокись серы. Он тяжелее воздуха и собирается в естественных углублениях, где представляет серьезную опасность
Углекислый газ
Большая часть жертв вулканических газов приходится на долю углекислого газа. Как и сероводород, он тяжелее воздуха и при пассивной дегазации может накапливаться в опасной для жизни концентрации. В обычном воздухе содержится около 0,5% углекислого газа, а в воздухе, который мы выдыхаем, примерно в два раза больше. Однако если концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы вынуждены дышать, достигает 7,5%, это приводит к сонливости и головной боли. Первый документально подтвержденный смертельный инцидент произошел в 1979 году в районе вулканического комплекса Дьенг на острове Ява (Индонезия). Здесь 149 человек, спасавшихся бегством от фреатического извержения, погибли в невидимом облаке углекислого газа, проплывавшем у них на пути. Считается, что газ вырвался из подземной ловушки из-за сейсмических толчков, связанных с извержением.
Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность.
Характер эффузивных извержений, форма и протяженность лавовых потоков определяется химическим составом, вязкостью, температурой, содержанием летучих веществ.
Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.
Состав лавы вулкана Эйяфьятлайокудль
Диоксид кремния (SiO2) – 46,99
Оксид алюминия (Al2O3) – 15, 91
Оксид железа (FeO)- 12,12
Оксид марганца (MnO) – 0,19
Оксид магния (MgO) – 6,55
Оксид кальция (CaO) – 10,28
Оксид натрия (Na2O) – 3,11
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Оксид калия (K2O) – 0,71
Диоксид титана (TiO2) – 3,32
Оксид фосфора (P2O5) – 0,64
Твердые вулканические продукты образуются при эксклюзивных взрывных извержениях.
При этом образуются вулканические бомбы (застывшие выбросы жидкой лавы), размером 6 см и более. Скопления вулканических бомб – агломераты.
Лапикки (“шарик”) – размеры 1-5 см – более мелкие продукты выброса – вулканический песок, пепел и пыль. Последняя разносится на тысячи км.
Взрывы дробят и выбрасывают уже отвердевшие вулканические породы и распыляют жидкую лаву, образуя туфы, размеры которых от 1-2 долей мм.
Источник
Вулканы – детище природной системы, феноменальная мощь которых может быть не только захватывающей и увлекательной, но и разрушительной, смертельно опасной для человечества. Причем, не зависимо от его состояния: действующий или «спящий». Четкое осознание, чем опасны вулканы, – первый этап защиты от его всепоглощающей мощи.
Чем опасно извержение вулкана
Извержение вулкана с бурлящими потоками лавы, заливающими равнины, с токсичным пеплом, оседающим на землю с клубами дыма представляют огромную опасность для людей. Они выжигают целые города и поселки. Застывшая лава превращает землю в пустыню, разрушения обширны и не подлежат восстановлению.
По сей день ученые занимаются исследованиями вулканической активности, но непредсказуемость, как характерная особенность образований, присутствует повсеместно. Какие же угрозы для людей несут эти гиганты?
1.Лавовые потоки
Порода, извергающаяся из жерла вулкана с температурой от 1000 до 2000 градусов по Цельсию, способна сжечь и уничтожить все на своем пути. Состав и температура субстанции определяют ее текстуру: от жидкой до вязкой.
Жидкая опасна стремительной скоростью передвижения (до
стремительно
100 км в час) и наиболее высокой температурой. Горящий поток охватывает большие расстояния, растекаясь реками и ручьями по территории.
Вязкие потоки, менее горячие и подвижные, распространяются на незначительные территории, создавая на своем пути «купола» из лавы или кратерные пробки.
2. Пирокластические потоки
Смертельно опасное взрывное вулканическое явление, образующее мощнейшие потоки лавы, куда входит пыль, скальные обломки, пепел, раскаленные газы. Главные их характеристики:
- максимальная скорость – до 1 тыс. км в час;
- жесткий температурный максимум – 400 градусов по Цельсию;
- плотное заполнение пространства;
- способность растекаться по воде;
- возможность разделения одного потока на несколько;
- невероятная мощность;
- неизбежность разрушений и уничтожения.
В качестве яркого примера воздействия подобной разрушительной силы можно вспомнить случай в г.Плимут (Карибский остров Монтсеррат). При извержении вулкана Суфриер в 1996 году вулканический материал вкупе с газовыми смесями и пеплом превратил в руины целый населенный пункт.
3. Вулканические осадки
Представляют осадки в виде пепла. Их происхождение объясняется выбросом тефры (вулканические образования в виде мелких по размерам составляющих) при извержении. Радиус разброса частиц имеет внушительную амплитуду: до нескольких километров. Мощные взрывы провоцируют попадание тефры в слои стратосферы, благодаря возможности продвижения на сотни и тысячи километров.
Непосредственно сами осадки не представляют серьезной угрозы для человека, если он находится на безопасном расстоянии. Содержащиеся в пеплопадах химические соединения могут оказать губительное воздействие не только на людей, но и погубить флору и фауну.
Особенно опасен пеплопад после дождя. Влажные частицы в виде шлаков и пепла, осевшие на поверхности строений, несут разрушительную силу, здания не выдерживают их вес.
Попадание вулканических масс в атмосферу чревато глобальными последствиями. В 1815 году извержение вулкана Тамбор привело к образованию огромного пепельного облака, блокировавшего солнечный свет. Вызванная таким образом вулканическая зима послужила причиной похолодания на Земле, а это, в свою очередь, способствовало созданию экстремальных условий жизни, неурожаям, повсеместному голоду.
4. Селевые потоки
Их специфика заключается в присутствии вулканических обломков в воде. Образуются в процессе обвалов склонов вулкана, продвигаясь вниз и соединяясь с талыми водами ледников, водными массивами вулканических озер, атмосферными осадками. По консистенции лахары схожи с влажным бетоном, скорость движения достигает
85 км в час, территориальные возможности распространения – до десятков км. При смешении с лавой температура массы может возрасти до 100 градусов.
Отсутствие стремительности и сверхвысоких температур не умаляет разрушительной силы селевых потоков. 1985 год вошел в историю вулканических катаклизмов, как полное уничтожение огромным потоком целого города Армеро в Колумбии и гибели 23 тыс. человек.
В настоящее время процесс схода селей подвергается тщательному акустическому мониторингу, что позволяет избежать человеческих жертв благодаря своевременной эвакуации.
5. Вулканические газы
Извержение вулканов обязательно происходит в сопровождении вулканических газов, обладающих способностью стать смертоносным оружием. Кроме безвредных паров воды в составе вулканических газов может наблюдаться присутствие:
- углекислого газа;
- диоксида серы;
- сероводорода;
- газообразного фтора;
- фтористого водорода.
Эти вещества, соединяясь между собой при определенных параметрах, способны причинить человеку и его окружению смертельный вред.
Углекислый газ высокой плотности обволакивает окрестности рядом с вулканом, вытесняя собой кислород, что ведет к кислородному голоданию и летальному исходу. При растворении в водах озер возможны выбросы пузырей СО2, убивающие людей, растительный и животный мир, находящихся поблизости. Пример таких выбросов – выделение углекислотных масс камерунским озером Ньос в 1986 году, ставших причиной удушения почти 2 тыс. человек и более 3,5 тыс. голов скота в прилежащей к водоему местности.
Соединение диоксида серы и сероводорода с водой создает ядовитое соединение в виде серной кислоты. Имея колоссальные объемы, этот состав наделен возможностью преобразования в туман и распространения на местности в таком состоянии. Его опасность заключена в поражении мягких тканей глаз, носа, горла, легких и т.п.
При попадании вулканических газов, содержащих продукты серы, в озоновые слои атмосферы происходит их разрушение и, как следствие, негативные изменения климатических параметров.
Одна из самых опасных составляющих газообразных субстанций – это фтор. Ядовитое вещество желто-коричневого цвета, вызывающее ожоги и нарушение выработки кальция в организме. Способно отравлять людей и животных в зараженной зоне на протяжении длительного времени.
Таким образом, выражение «жить, как на вулкане» находит свое подтверждение. Люди, испытавшие на себе природные катаклизмы, знают не понаслышке, чем опасно и какие последствия влечет извержение вулкана. Поэтому одна из первых задач человечества – максимальное предотвращение угрозы убивающей вулканической мощи.
Вулканические молнии: природа происхождения
На протяжении многих десятилетий исследуется природа вулканических молний, но достоверный ответ так и не получен. Ученые могут высказать лишь научные предположения. Одно из таковых – разделение вулканических молний на две разновидности:
- возникающие в области кратера;
- рожденные в облаке пепла над поверхностью вулкана.
Вулканические молнии и их природа зависят от интенсивности электризации вулканических масс и характеристики извержения, несущей определяющие функции:
- высокая температура;
- несоответствие тепловых параметров твердых частиц и окружающих газов;
- состояние постоянного движения частиц вулканического пепла в газовой сфере;
- специфический состав вулканического аэрозоля (пепел, шлак, вулканическая бомба).
Самый опасный вулкан в мире
Везувий. Самый знаменитый и один из самых опасных вулканов мира. При высоте
1277 м величина кратера достигает почти 800 м в диаметре. Свою известность получил более двух тысячелетий назад, став источником гибели целого города, жители которого были похоронены под лавой и пеплом. Этот вулкан постоянно напоминает о себе:
- его извержения после этого происходили более 80 раз;
- кроме Помпеи он уничтожил в 20 столетии еще два города: Массу и Себастьяно.
Последнее значительное извержение приходится на 1944 год, но это не означает, что его можно классифицировать, как самый опасный и непредсказуемый на извержения, потухший вулкан-гигант в мире. Скорей, наоборот, на его примере можно наглядно отследить, чем опасны вулканы. Над жерлом кратера постоянно присутствуют облачка дыма, что свидетельствует о возможности извержения в любой момент.
Именно этот факт стал решающим при определении местоположения лаборатории по изучения активности Везувия. Пристальное внимание ученых не устает привлекать этот феномен природы, ведь исследования его природы дают ответы на главный вопрос: «Чем опасны вулканы?»
Читайте также:
Когда взорвется Йеллоустонский вулкан, пострадает все человечество
Самые страшные заброшенные места в мире, куда не заманишь простого туриста
Источник
Вулкан Гримсвотн на юго-востоке Исландии начал извергаться 22 мая 2011 года.
Ниже приводится справочная информация по составу продуктов извержения вулканов.
Основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана.
Химический состав вулканических газов: водяной пар, диоксид углерода (CO2), оксид углерода (CO), азот (N2), диоксид серы (SO2), оксид серы (SO), газообразная сера (S2), водород (H2), аммиак (NH3), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (H2S), метан (CH4), борная кислота (H3BO3), хлор (Cl), аргон (Ar), преобразованные H2O и СО2. Также присутствуют хлориды щелочных металлов и железа. Состав газов и их концентрация зависят от температуры и от типа земной коры, поэтому они могут меняться в пределах одного вулкана.
Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.
Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов даже в интервалах между извержениями.
Двуокись серы
Одним из самых вредных газов является двуокись серы, которая обладает едким запахом и даже при небольшой концентрации раздражает слизистые оболочки носа, горла и глаз. Двуокись серы может распространяться на значительное расстояние от ее источника. Газ реагирует с влажным воздухом, образуя крошечные капли серной кислоты. Эти капли настолько малы, что содержатся в воздухе в виде тонкой взвеси в течение неопределенно долгого времени. Аэрозоль серной кислоты может образовать вулканический смог, качество воздуха при этом часто опускается ниже стандартов. Растительность высыхает на корню, а дождевая вода становится кислотной, загрязняя питьевую воду.
Фтороводород и сероводород
Несмотря на очевидный вред для здоровья, в мире еще не было доказанных случаев гибели людей из-за непосредственного воздействия двуокиси серы. То же самое относится к фтороводороду, другому распространенному вулканическому газу, который может абсорбироваться в частицы пепла и становиться причиной фторового отравления скота. Так, соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.
Вулканогенный сероводород, газ с запахом тухлых яиц, был причиной гибели нескольких людей. Сероводород образуется там, где часть летучих серных паров избегает окисления и не превращается в двуокись серы. Он тяжелее воздуха и собирается в естественных углублениях, где представляет серьезную опасность
Углекислый газ
Большая часть жертв вулканических газов приходится на долю углекислого газа. Как и сероводород, он тяжелее воздуха и при пассивной дегазации может накапливаться в опасной для жизни концентрации. В обычном воздухе содержится около 0,5% углекислого газа, а в воздухе, который мы выдыхаем, примерно в два раза больше. Однако если концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы вынуждены дышать, достигает 7,5%, это приводит к сонливости и головной боли. Первый документально подтвержденный смертельный инцидент произошел в 1979 году в районе вулканического комплекса Дьенг на острове Ява (Индонезия). Здесь 149 человек, спасавшихся бегством от фреатического извержения, погибли в невидимом облаке углекислого газа, проплывавшем у них на пути. Считается, что газ вырвался из подземной ловушки из-за сейсмических толчков, связанных с извержением.
Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность.
Характер эффузивных извержений, форма и протяженность лавовых потоков определяется химическим составом, вязкостью, температурой, содержанием летучих веществ.
Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.
Состав лавы вулкана Эйяфьятлайокудль
Диоксид кремния (SiO2) – 46,99
Оксид алюминия (Al2O3) – 15, 91
Оксид железа (FeO)- 12,12
Оксид марганца (MnO) – 0,19
Оксид магния (MgO) – 6,55
Оксид кальция (CaO) – 10,28
Оксид натрия (Na2O) – 3,11
Оксид калия (K2O) – 0,71
Диоксид титана (TiO2) – 3,32
Оксид фосфора (P2O5) – 0,64
Твердые вулканические продукты образуются при эксклюзивных взрывных извержениях.
При этом образуются вулканические бомбы (застывшие выбросы жидкой лавы), размером 6 см и более. Скопления вулканических бомб – агломераты.
Лапикки (“шарик”) – размеры 1-5 см – более мелкие продукты выброса – вулканический песок, пепел и пыль. Последняя разносится на тысячи км.
Взрывы дробят и выбрасывают уже отвердевшие вулканические породы и распыляют жидкую лаву, образуя туфы, размеры которых от 1-2 долей мм.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Источник