Защита населения от вулканов

2.1.2. Извержение вулканов Проблема вулканической опасности

Вулканизм, проявляющийся на поверхности Земли в виде извержений расплавленного внутрипланетного вещества – магмы, представляет собой гигантское космическое явление, которое существует на всех планетах земной группы. Современные достижения планетологии дают многообразные описания вулканизма и магматизма, ответственных за перемещение глубинных масс Земли и тепла от внутренних уровней до поверхности. Этот процесс конвективного тепломассопереноса не только порождает значительную часть радиационного тепла, излучаемого Землей в космическое пространство (4,5·1013 Вт), но и ответственен за образование радиально-сферических оболочек планеты. С данным процессом тесно связан ротационный режим Земли, флуктуации которого проявляются, в частности, в изменении климата на планете. Вулканизм и магматизм, кроме того, обусловливают в значительной степени и формирование глубинных и поверхностных геологических структур, с которыми тесно связаны все основные месторождения рудных полезных ископаемых, большое число нефтегазовых проявлений.

Объем настоящего раздела не позволяет провести детальное обсуждение этой проблемы с позиций ее возможной ранжировки по масштабам вулканические явлений. Не проводится рассмотрение механизмов подъема расплавленного вещества и его состава, более подробное обсуждение связей этого процесса с другими тектонофизическими явлениями, опущен анализ роли вулканизма и магматизма в формировании геологических структур и условий, которые, в ряде случаев, могут существенно влиять на безопасность существования агломераций, промышленных и жилых объектов в районах с активной вулканической деятельностью. Внимание акцентируется только на региональном (локальном) уровне масштабирования и рассматривается вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы применительно к конкретным активным на современном этапе истории Земли вулканам и вулканическим центрам Камчатки и Северных Курильских островов. Основным предметом рассмотрения стали те проявления вулканической опасности, которые порождаются извержениями вулканов и вулканических центров вблизи населенных пунктов и по маршрутам полета межконтинентальных авиарейсов, пролегающим в полосе шлейфов извержений, которые нанесли огромный материальный ущерб и унесли более 240 тыс. жизней. Эти события являются, тем не менее, только малым проявлением возможной вулканической опасности в ее глобальном понимании.

Основные характеристики и негативные последствия вулканических извержений

Вулкан (от лат. vulcanus– огонь, пламя) – геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергается лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород. В России опасность извержения вулканов имеется на Камчатке, Курильских островах, Сахалине. Сейчас на Камчатке в стадии активной деятельности находятся 29 вулканов, на Курильских островах – 39. В зоне вулканической деятельности расположено 25 населенных пунктов на Курилах и несколько городов на Камчатке.

Наиболее активные вулканы извергаются в среднем один раз в несколько лет, все активные – в среднем один раз в 10–15 лет. По группам вулканов наблюдается повышенная активность в периоды усиления и учащения землетрясений на соответствующих участках сейсмических поясов, за 10 – 20 лет до сильных землетрясений. Извержение вулкана – это выход на поверхность планеты расплавленного вещества земной коры и мантии Земли, называемого магмой (от греч. «магма» – «тесто», «паста»).

Извержения не одинаковы: одни происходят относительно спокойно: жидкая магма, достигнув поверхности, изливается на нее лавовыми потоками, распространяющимися на большие расстояния; другие, помимо излияния лав, сопровождаются рядом взрывов, происходящих через определенные промежутки времени; третьи характеризуются мощнейшим взрывом и отсутствием лавовых потоков. Характер извержения зависит от состояния магмы, ее температуры, состава и содержания газов. Последнее особенно важно. Ведь газы находятся в магме под большим давлением. Поднимаясь к поверхности Земли по так называемому подводящему каналу и попадая в область низкого давления, газы, растворенные в магме, начинают выделяться из нее, переходя в нормальное газообразное состояние и многократно увеличиваясь в объеме. Если выделение газа совершается быстро или даже мгновенно, то происходит мощный взрыв, если же постепенно, то извержение протекает более спокойно. Вот поэтому можно сказать, что вулканическое извержение есть процесс «дегазации» магмы. Именно газы, заключенные в магме, служат тем «движителем», который вызывает извержение.

Если газы выделяются из магмы относительно спокойно, то она изливается на поверхность, образуя лавовые потоки. Такое извержение получило название эффузивного (от лат. effusio – «излияние»). Если газы выделяются быстро, происходит мгновенное вскипание магматического расплава, и он разрывается расширяющимися газовыми пузырьками. Происходит мощное взрывное, или эксплозивное, извержение (от лат. explosio, фр. explosion – «взрыв»). Если магма очень вязкая и ее температура невелика, то она медленно выдавливается, как бы выжимается на поверхность. Такое извержение называется экструзивным (от лат. extrusio – «выдавливание»).

Иными словами, способ и скорость отделения газовых компонентов от магмы и определяют три главных типа извержений: эффузивное, эксплозивное и экструзивное. Но, конечно же, причиной вулканической деятельности является, прежде всего, магма. Нет магмы – нет и извержений. Магма – это расплавленное вещество, которое образуется при высоких давлениях и температурах в земной коре и верхней мантии. Она состоит из различных химических соединений, в основном кремнезема (SiO2) и оксидов некоторых других веществ (алюминия, железа, марганца и др.), находящихся в растворенном состоянии или в виде пузырьков газа.

Любая магма, поднявшаяся к поверхности, – это сложная система, состоящая из жидкости, газа и твердых кристаллов минералов. Их соотношение все время изменяется: одни кристаллы, сформировавшиеся ранее, растворяются, вместо них возникают новые; при этом состав магмы также меняется, поскольку и газы, и кристаллы, и сама жидкость стремятся к равновесию между собой. Важную роль играют растворенные в магме газы. Когда их в расплаве мало, говорят, что магма «сухая». Она застывает при более высокой температуре, нежели магма, содержащая много газов. Кристаллизация магмы по пути наверх, т. е. превращение ее в горную породу, происходит постепенно. Сначала при понижении температуры появляются первые кристаллы, которые существуют одновременно с жидкостью, т. е. расплавом, и как бы плавают в нем. Дальнейшее охлаждение приводит к появлению новых кристаллов, находящихся в окружении оставшегося расплава. Расплав, в конце концов, застывает, кристаллизуясь полностью, и тогда уже возникает твердая горная порода.

Продукты извержений вулканов бывают жидкими, твердыми и газообразными.

Жидкие вулканические продукты. Это, прежде всего, сама магма, изливающаяся в виде лавы. Форма, размеры, особенности внутреннего и внешнего строения лавовых потоков зависят от характера магмы. Шире всего распространены потоки базальтовых лав. Первоначально нагретые до 1000–1200 °С базальтовые лавы сохраняют текучесть даже при 700 °С. Базальтовые «реки» текут со скоростью до 40–50 км/ч. Выходя на ровное место, они растекаются на обширной площади.

Лава на воздухе начинает быстро остывать, и покрывается тонкой корочкой. При дальнейшем движении потока она сморщивается и окончательно затвердевает, напоминая лежащие толстые канаты. Поэтому такая лава называется «канатной». Горячая лава иногда полностью вытекает из-под застывшей корки и тогда под ней возникает своеобразный туннель с сосульками застывшей лавы, свисающими с «потолка». Если лавовый поток течет медленно, то корка на нем застывает быстрее и становится толще. Под собственной тяжестью она часто неоднократно ломается и вновь застывает. На поверхности потока, в конце концов, образуется хаотическое скопление угловатых обломков различного размера, носящих гавайское название «аа». Лавовые потоки типа «аа» распространены очень широко и характерны не только для базальтов, но и для андезитов.

При соприкосновении с водой лава остывает очень быстро, превращаясь в стекловатую породу (напоминающую стекло), потому что расплав, затвердев, не успевает раскристаллизоваться, т. е. в нем не сформировались многочисленные кристаллы минералов. Когда базальтовые лавы изливаются на большой глубине в океане, то они, как правило, выдавливаются из трещин, образуя гигантские «валики», напоминающие подушки, которые так и называются – «пиллоу» – лавы (от англ. pillow– «подушка»).

Если лава вязкая и температура ее сравнительно невысокая, что характерно для магмы, содержащей много кремнезема (более 65 %), то лавовые потоки короче – несколько километров, а их поверхность покрывается более мощной глыбовой коркой типа «аа». Глыбы, перемещаясь с потоком, обрушиваются с его крутого переднего края и перекрываются самим потоком, наползающим на них. Поэтому в поперечном разрезе такая застывшая лава представляет собой монолитную горную породу, окаймленную сверху и снизу скоплением глыб-брекчий – сцементированных горных пород, сложенных угловатыми обломками размером 1 см и более. В средней же, внутренней части застывшего лавового потока, нередко образуются шестигранные или пятигранные столбы. Они возникают в результате охлаждения и последующего растрескивания потока лавы, причем всегда располагаются перпендикулярно той поверхности, на которую излился лавовый поток. Такие «колоннады» выглядят исключительно эффектно. Их можно увидеть на Большом Кавказе в лавовых потоках, спускающихся по склонам Казбека, в обрывах близ селения Гудаури, в долине реки Арагви, на Военно-Грузинской дороге южнее Крестового перевала, на южном склоне Эльбруса.

Вязкие потоки лав, застывая, создают своеобразные формы рельефа. Борта потока возвышаются над его поверхностью. На ней возникают напорные валы, состоящие из глыб лавы и обращенные выпуклой стороной по течению потока, которые как бы «наползают» друг на друга. Передняя часть потока возвышается над его основной массой и круто обрывается вниз. Вся эта удивительная картина напоминает разлитую густую сметану.

Иной рельеф возникает в тех случаях, когда из жерл вулканов фонтанирует жидкая лава. Жидкая магма, разбрызгиваясь в виде «капель», «лепешек» и «хлопьев», образует небольшие вулканические конусы. Они так и называются – конусы разбрызгивания.

Твердые вулканические продукты выбрасываются на землю из жерла вулкана при мощных взрывных извержениях.

Наиболее распространены вулканические бомбы – обломки длиной более 7 см. При выбросе из жерла они еще находились в расплавленном состоянии, но, пролетев сотни метров, остывали в воздухе и падали на склоны вулкана уже сильно отвердевшими. Форма этих бомб разнообразна. Они бывают похожи на куски плоской или закрученной ленты, на крупные «капли», которые, вращаясь в воздухе, приобретают веретенообразную форму. Встречаются округлые бомбы с поверхностью, напоминающей корку свежеиспеченного хлеба (бомбы типа «хлебной корки»), а также пористые куски лавы типа шлаков. Еще не остывшие куски магмы, падая на склоны вулкана, сплющиваются, а потому называются бомбами типа «коровьих лепёшек». Иногда выбрасываются и крупные глыбы – длиной более 1 м.

Вулканические обломки меньше 7 см называют лапилли (от лат. lapillus– «шарик», «маленький камень»). Очень интересны капли базальтового расплава, застывшие в воздухе в виде причудливых маленьких (не более 1–2 см) черных стекловатых полумесяцев, груш и других фигур. В честь гавайской богини вулканов они называются «слезами Пеле», а тонкие нити из стекловатой лавы получили наименование «волосы Пеле».

Вулканические частицы размером менее 2 мм называются пеплом. Но этот пепел не продукт сгорания. Он похож на скопление пыли. Под микроскопом при большом увеличении видно, что пепловые частицы – это осколки вулканического стекла в виде рогулек и треугольников. Они представляют собой мгновенно застывшие при взрывном извержении тоненькие перегородки из магмы между расширяющимися газовыми пузырьками. Будучи выброшенными вверх, они потом упадут на землю в виде стекловатого пепла. Иногда пепел возникает при сильном дроблении более древних вулканических пород; в других случаях он может состоять только из обломочков кристаллов. Наиболее распространен стекловатый пепел. При извержении Везувия пепел, лапилли и вулканические бомбы погребли Помпеи и Стабию.

Мощные извержения выбрасывают мелкий пепел в верхние слои атмосферы, где он может находиться очень долго. Так было, например, при взрыве вулкана Кракатау в Зондском архипелаге (Индонезия) в 1883 г. Частицы пепла, выброшенные в стратосферу на высоту до 40 км, 3 раза обогнули земной шар. Именно ему обязаны своим появлением серебристые облака на закате, наблюдавшиеся много лет спустя после этого извержения в различных странах мира. В истории извержений известны мощные пеплопады. В июне 1912 г. после катастрофического взрыва вулкана Катмай на Аляске 2 дня падал тончайший стекловатый пепел. Он покрыл слоем толщиной 25 см о. Кадьяк и другие острова. Жители были вынуждены эвакуироваться. Последние взрывы вулкана Пинатуба на Филиппинах в 1992 г. сопровождались катастрофическим пеплопадом, который вынудил американцев эвакуировать свои военные базы. Мощное извержение вулкана Ключевская Сопка на Камчатке в сентябре 1994 г. подняло массы пепла на высоту 10–20 км, что затруднило полеты самолетов. Эксплозивные (взрывные) извержения, сопровождающиеся пеплопадами, способны влиять на климат Земли. Так, извержение трещинного вулкана Лаки в Исландии в 1783 г. выбросило в верхние слои атмосферы столько пепла, что в течение следующего года температура воздуха упала на 1–2 °С, и в Северном полушарии резко похолодало. Слои пепла, залегающие в древних отложениях, свидетельствуют об извержениях, происходивших сотни тысяч и миллионы лет назад, и помогают геологам восстановить историю вулканической деятельности. Еще в 1911 г. под Воронежем в отложениях, возраст которых около 1 млн лет, были обнаружены слои пепла толщиной почти 1 м. Ближайшие вулканы, действовавшие в это время, находились либо на Кавказе, либо в Италии – на расстоянии не менее 1–2 тыс. км.

Кроме жидких и твердых продуктов вулканических извержений всегда выделяются различные газы, доля которых в общем объеме вулканических продуктов очень велика. Именно горячие газы поднимают пепловые частицы на высоту в десятки километров. Газы являются непременным спутником вулканических процессов и выделяются не только во время бурных извержений, но и в периоды ослабления вулканической деятельности. Через трещины в кратерах или на склонах вулканов спокойно или бурно холодные или нагретые до 1000 °С газы вырываются наружу. Каков же состав вулканических газов? Многочисленные пробы показывают, что в любых вулканических газах преобладает водяной пар, составляющий 95–98 %. Часть этой воды является ювенильной(от лат.juvenilis– «юный»), т. е. водой, выделившейся из магмы, где она ранее входила в состав различных химических соединений, а при уменьшении давления и понижении температуры перешла в знакомый нам водяной пар. Другая часть водяного пара являетсявадозной(от лат.vadosus– «неглубокий»), т. е. атмосферной, водой, проникшей внутрь вулканической постройки по трещинам и нагретой там теплом магмы. Второе место после водяного пара в составе вулканических газов занимает двуокись углерода (CO2); далее следуют газы, содержащие серу (S, SO2, SO3), хлористый водород (HСl) и другие менее распространенные газы типа фтористого водорода (HF), аммиака (NH3), окиси углерода (CO) и т. д.

Места выходов вулканических газов на поверхность называют фумаролами (от лат.fumus– «дым»). Температура газов в них колеблется от 40–50 до 1000 °С. Иногда фумаролы действуют в течение тысяч лет. Недалеко от Везувия, на северном побережье Неаполитанского залива Тирренского моря, в кратере вулкана Сольфатара температура газов достигает 120–400 °С. В них велико содержание сернистых соединений. Нередко фумаролы выделяют «холодный» газ с температурой около 100 °С и ниже. Такие выделения холодных газов называютмофеттами(от лат.mofeta– «испарение»). Для их состава характерен углекислый газ. Скапливаясь в понижениях, он представляет смертельную опасность для всего живого, так как в нем можно сразу же погибнуть от удушья. В Камеруне (Центральная Африка) находится влк. Ниос, вкратере которого расположено озеро. 21 августа 1986 г. жители деревень, раскинувшихся в окрестностях, услышали звук, напоминающий громкий хлопок. Через некоторое время газовое облако, вырвавшееся из воды кратерного озера и накрывшее территорию площадью около 25 км2, стало причиной смерти более 1700 человек. Смертоносный газ оказался двуокисью углерода, выброшенной в атмосферуиз еще не потухшего вулкана. Выделение газов наблюдается на давно потухших, казалось бы, вулканах. Так, в горах Большого Кавказа, на склоне восточной вершины Эльбруса на высоте более 5 км находится небольшое фумарольное поле, свободное от снега и льда даже зимой. Здесь постоянно ощущается запах серы.

В наши дни остро стоит вопрос о том, сможет ли человечество выжить в условиях, когда миллионы тонн различного рода опасных веществ ежегодно стекают в реки и выбрасываются в атмосферу? Один из первых тревожных сигналов – уменьшение содержания озона в земной атмосфере. Озон – это одна из форм существования кислорода, когда в молекулу объединяются не два, а три его атома. Больше всего озона на высоте от 15 до 30 км. Именно этот слой атмосферы поглощает губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение Солнца. Вот почему так обеспокоены экологи тем, что озона становится меньше. Озоновые «дыры» над нашей планетой расширяются. Сильное извержение вулкана Эль-Чичон в Мексике в 1982 г. вызвало в Северном полушарии падение содержания озона на 10 %.

В 1992 г. на Филиппинах произошло извержение вулкана Пинатубо – одно из наиболее мощных в XX в. Выброшенный пепел выпал на большой площади, а мельчайшие его частицы образовали огромное облако, опоясавшее весь земной шар по экватору. В его центральной части содержалось мало озона, а по краям – много диоксида серы, которого при извержении было выброшено в атмосферу более 20 млн т.

Основные части вулканического аппарата: магматический очаг (в земной коре или верхней мантии); жерло – выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; конус – возвышенность на поверхности земли из продуктов выброса вулкана; кратер – углубление на поверхности конуса вулкана.

Всего на суше имеется от 450 до 600 действующих и около тысячи «спящих» вулканов. В опасной близости от активных вулканов находится около 7 % населения Земли. На срединно-океанических хребтах имеется несколько десятков крупных подводных вулканов. В России опасности вулканических извержений и цунами подвергаются Камчатка, Курильские о-ва и Сахалин. Потухшие (или «спящие») вулканы есть на Кавказе и в Закавказье. Наиболее активные вулканы извергаются в среднем раз в несколько лет, все активные ныне – в среднем один раз в 10–15 лет. В деятельности каждого вулкана имеются периоды относительного понижения и повышения активности, измеряемые тысячами лет. По группам вулканов повышенная активность наблюдается в периоды усиления и учащения землетрясений на соответствующих участках сейсмических поясов. Вулканические извержения по своим последствиям опасны для людей, проживающих в близости к действующим вулканам. К числу наиболее опасных явлений относятся лавовые потоки, выпадения тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы.

Лавовые потокисостоят из лавы – расплава горных пород, разогретых до температуры 900–1000 °С. В зависимости от состава горных пород лава может быть жидкой или вязкой. При извержении вулкана лава изливается из трещин в склоне вулкана, либо переливается через край кратера вулкана и стекает к его подножию. Лавовый поток передвигается тем быстрее, чем мощнее сам лавовый поток, больше уклон конуса вулкана и жиже лава. Диапазон скоростей лавовых потоков достаточно широк: от нескольких сантиметров в час до нескольких десятков километров в час. В отдельных случаях, скорость лавовых потоков может достигать 100 км в час. Чаще всего скорость движения не превышает 1 км в час. Лавовые потоки при смертоносных температурах представляют опасность лишь тогда, когда на их пути оказываются населенные пункты. Однако и в этом случае остается время на эвакуацию населения и проведение защитных мероприятий.

Тефрасостоит из обломков застывшей лавы, более древних подповерхностных горных пород и раздробленного вулканического материала, образующего конус вулкана. Тефра образуется при вулканическом взрыве, сопровождающем извержение вулкана. Наиболее крупные обломки тефры именуются вулканическими бомбами, несколько меньшие по размеру – лапиллами, еще более мелкие – вулканическим песком, а мельчайшие – пеплом. Вулканические бомбы отлетают на несколько километров от кратера. Лапиллы и вулканический песок могут распространяться на десятки километров, а пепел в высоких слоях атмосферы может несколько раз обогнуть земной шар. Объем тефры при некоторых вулканических извержениях значительно превосходит объем лавы; иногда выбросы тефры составляют десятки кубических километров. Выпадение тефры приводит к уничтожению животных, растений, возможна гибель людей. Вероятность выпадения тефры на населенный пункт в значительной степени зависит от направления ветра. Мощные слои пепла на склонах вулкана находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые порции пепла, они соскальзывают со склона вулкана. В некоторых случаях пепел пропитывается водой, в результате чего образуются вулканические грязевые потоки. Скорость грязевых потоков может достигать нескольких десятков километров в час. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время своего движения увлекать крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Из-за большой скорости движения грязевых потоков затрудняется проведение спасательных работ и эвакуации населения.

При таянии ледников во время вулканических извержений может сразу образоваться огромное количество воды, что приводит к вулканическим наводнениям. Точно подсчитать, какое количество воды спустил ледник, трудно, хотя это весьма важно для планирования мер защиты от вулканического наводнения. Это объясняется тем, что ледники имеют много внутренних полостей, заполненных водой, которая добавляется к воде, возникающей при таянии ледников во время вулканического извержения.

Палящая вулканическая тучапредставляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие палящей тучи обусловлено образующейся при ее возникновении ударной волной (ветром у краев тучи), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара (температура до 1000 °С). Кроме того, сама туча может передвигаться с большой скоростью (90–200 км/ч).

Вулканические газыпредставляют собой смесь сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной и фтористоводородной кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших концентрациях, смертельно опасных для человека. Выделение газов может продолжаться десятки миллионов лет даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел. Резкие колебания климата обусловлены изменением теплофизических свойств атмосферы за счет ее загрязнения вулканическими газами и аэрозолями. При крупнейших извержениях вулканические выбросы распространяются в атмосфере над всей планетой. Примесь углекислого газа и силикатных частиц может создавать парниковый эффект, ведущий к потеплению земной поверхности; большинство же аэрозолей в атмосфере приводит к похолоданию. Конкретный эффект извержения зависит от химического состава, количества выброшенного материала и от расположения его источника.

При извержениях островных и подводных вулканов часто возникают цунами. Кроме того, образующиеся при подводных извержениях облака вспыхивающих газов и пара могут служить причиной гибели морских судов. Газ способен выделяться не только в точках извержения, но и на соседних с ним больших пространствах морского дна, покрытого отложениями с высоким содержанием газогидратов. Последние могут распадаться на воду и газ при довольно малых изменениях давления, температуры, химического состава вышележащей толщи воды.

Последствия извержения вулканов. Защита населения

На прошлом уроке мы с вами говорили о вулканах и их извержениях. Давайте вспомним, что вулканы — это геологические образования на поверхности земной коры, где магма выходит на поверхность.

Магма — это раскалённое вещество, которое образуется в земной коре и верхней части мантии при высоких давлениях и температурах.

А её выход на поверхность Земли и называется извержением вулкана.

Как мы говорили, наибольшее число вулканов на Земле расположено в так называемых активных окраинах литосферных плит, в которых океаническая кора погружается под более лёгкую и плавучую континентальную земную кору.

Также мы выделили три типа извержения вулканов: эффузивное, при котором магма спокойно изливается на поверхность, образуя лавовые потоки;

Экструзивное, при котором вязкая магма низкой температуры медленно выдавливается на поверхность;

И эксплозивное, при котором происходит мощное взрывное извержение вулкана.

Мы уже упоминали, что несмотря на всю красоту некоторых извержений, они угрожают жизни людей и наносят большой материальный ущерб.

Главными источниками опасности для человека при вулканическом извержении являются: лавовые потоки, пеплопады, палящие тучи, вулканические газы и бомбы, лахары и цунами.

Лавовый поток — это сильно вытянутое тело, возникшее в результате движения лавы по наклонной поверхности рельефа.

Напомним, что под лавой понимается изливающаяся при извержении вулкана магма, которая потеряла часть содержащихся в ней газов и водяных паров.

Форма, размеры и особенности лавовых потоков зависят от текстуры магматических пород. Но наиболее распространены потоки базальтовых лав. Их первоначальная температура достигает тысячи двухсот градусов, и они способны сохранять свою текучесть при остывании до семисот градусов. Как правило, скорость движения базальтовых лав составляет около сорока — пятидесяти километров в час, а в некоторых случаях она способна «разогнаться» и до ста километров в час. Лавовые потоки могут преодолевать десятки километров, а попав на ровное место, они растекаются на огромные территории (до сотен квадратных километров).

Опасны лавовые потоки тем, что они разрушают здания, перекрывают дороги и выводят из эксплуатации сельскохозяйственные земли на несколько сотен лет.

Лахары — это потоки воды, смешанной с пеплом, грязью и снегом. Они представляют большую опасность для человека и окружающей среды. Лахары, как правило, образуются в результате того, что в интервалах между извержениями кратеры вулканов заполняются водой. Стенки кратера часто состоят из одного вулканического пепла, в котором легко могут возникнуть бреши. И тогда, во время извержения, мощные потоки воды, смешанной с камнями, грязью и пеплом, устремляются вниз по склону со скоростью до ста километров в час, сметая всё на своём пути.

Так, например, в колумбийских Андах на севере Южной Америки, расположен вулкан Невадо-дель-Руис, который последний раз извергался в 1845 году. Следующий 140 лет вулкан считался спящим и местное население забыло об опасности, исходящей от него.

13 ноября 1985 года вулкан проснулся. Начавшееся извержение растопило снег и лёд в кратере вулкана. Огромные массы воды, смешенной с грязью, камнями и льдом, устремились на восток по ущельям рек Асуфрадо, Лагунильяс и Гуали. Грязевые потоки вдоль Асуфрадо и Лагунильяс слились и образовали большой лахар, который практически полностью уничтожил город Армеро. Общее число погибших составило около 25 тысяч человек.

Очень часто при мощных извержениях вулканов твёрдые вулканические продукты выбрасываются в окружающую среду. Небольшим обломкам, размером от двух до шестидесяти четырёх миллиметров, дают название лапилли, более крупным — вулканических бомб.

При выбросе из жерла вулкана, бомба находится в расплавленном состоянии. Но во время полёта она застывает на воздухе и падает на землю уже достаточно отвердевшей. Иногда вулканы способны «выплёвывать» и очень крупные глыбы, размером более одного метра.

Вулканические частицы диаметром менее двух миллиметров называются вулканическим пеплом. Выбрасываясь в атмосферу, он может очень длительное время находиться там во взвешенном состоянии, вызывая такие явления, как гало.

После извержения пепел разносится в атмосфере на довольно значительные расстояния. Так, например, в тысяча восемьсот восемьдесят третьем году во время извержения вулкана Кракатау в Индонезии облако неосевшего вулканического пепла облетело земной шар 2 раза.

В истории извержений известны очень мощные пеплопады. Достаточно вспомнить извержение вулкана Везувий, произошедшего в 79 году нашей эры. Напомним, что тогда город Помпеи был погребён под четырёхметровым слоем вулканического пепла.

С 6 по 9 июня 1912 года произошло одно из самых мощных вулканических извержений на Аляске. Изначально извержение было приписано вулкану Катмай, но позже было установлено, что в основном извергался вулкан Новарупта, расположенный в 10 километрах от Катма́я. В ходе извержения было извергнуто более 17 кубических километров пепла, из которых 11 выпало на землю.

А из последних извержений с относительно большим выбросом пепла можно вспомнить извержение вулкана Синабунг на Филиппинах, который до 2009 года спал более четырёхсот лет. 29 августа были зафиксированы первые выбросы дыма и пепла на высоту до полутора километров. Следующее извержение произошло в первые дни ноября 2013 года. Столб вулканического пепла и дыма поднялся на несколько километров над вершиной вулкана. А спустя почти два месяца, 4 января 2014 года, Синабунг произвёл 30 пепельных выбросов и 60 извержений лавы, вынудив покинуть свои дома более 20 тысяч жителей острова Суматра.

Первого февраля того же года произошло ещё одно извержение, которое подняло в воздух облака горячего пепла на высоту более двух километров и поглотило соседние деревни. Тогда погибло 14 человек, так как извержение произошло сразу после того, как жителям было разрешено вернуться домой после отсутствия недавней вулканической деятельности.

27 февраля 2016 года вулкан Синабунг выбросил столб пепла и горячего газа высотой до трех километров, обрушился купол и излилась лава.

21 мая того же года извержение повторилось. Тогда погибло 7 человек.

При извержении вулканов из скоплений раскалённого пепла и газов может образоваться палящая туча или пирокластический поток, представляющий смертельную угрозу не только человеку, но и окружающей среде. Пирокластические потоки могут иметь температуру до 700 градусов, а скорость их движения по склону вулкана может достигать 150—200 км/час.

В качестве примера приведём извержение вулкана Мон-Пеле в 1902 году. Мы уже рассказывали о нём, поэтому только напомним, что тогда всего за 10 секунд под пирокластическими потоками был погребён город Сен-Пьер. Из 28 тысяч жителей, находившихся в то утро в городе, выжить удалось только двоим: первый был сапожником, который выжил в своём доме. А вторым счастливчиком стал заключённый Август Сипарис, спасшийся в тюремной камере.

Также при извержении вулкана, кроме твёрдых и жидких продуктов вулканической деятельности, выделяются различные газообразные продукты, нагретые до тысячи градусов. В составе вулканических газов содержится около 95—98 % водяного пара. На втором месте — углекислый газ. Далее следуют газы, содержащие серу, хлористый водород и тому подобное.

Место выхода вулканических газов на поверхность Земли, называют фумаролами.

Иногда фумаролы выделяют и холодный газ, с температурой от ста градусов и ниже. Такие выделения принято называть мофетами. В их составе преобладает тяжёлый углекислый газ, который способен скапливаться в низинах. Он представляет смертельную опасность для всего живого. Так, например, 21 августа 1986 года на озере Ньос (Камерун) произошёл сильный выброс углекислого газа (лимнологическая катастрофа), которая унесла жизни более 1700 человек и огромное количество домашних животных. Выброшенный газ устремился двумя потоками по горному склону, уничтожив всё живое на расстоянии до 27 км от озера.

Отметим, что условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, существуют не только в озёрах Камеруна, но и в других открытых водоёмах нашей планеты:

·на озере Киву в восточной Африке;

·в озёрах вблизи Мамонтовой горы в США;

·в японском озере Масю;

·в плоскодонных кратерах Айфеля в Германии;

·в озере Павэн во Франции;

·в Чёрном море.

Также при извержении вулканов велика вероятность возникновения мощной взрывной волны с температурой до нескольких сот градусов. Тому пример — начавшееся 22 сентября 1955 года извержение вулкана Безымянный на Камчатке, который до этого считался потухшим.

30 марта 1956 года произошёл мощнейший взрыв, который снёс вершину вулкана. Взрывная волна была такой силы, что в 30 километрах от вулкана были уничтожены все деревья. Через 3 недели после извержения были обнаружены тысячи струек фумарольных газов, поднимающихся с поверхности слоя пепла на площади в 47 квадратных километров.

Какие же меры принимаются для защиты населения от последствий извержения вулканов?

Во-первых, для этого ведётся постоянное наблюдение за предвестниками этого явления. Это могут быть вулканические землетрясения, связанные с пульсацией магмы. С помощью специальных приборов регистрируют изменение наклона земной поверхности вблизи вулканов. Также замечено, что при извержении меняется местное магнитное поле и состав газов, выходящих из фумарол.

Наиболее надёжным способом защиты населения от последствий извержения вулканов является эвакуация. При поступлении сигнала об угрозе извержения, необходимо немедленно покинуть здание и прибыть на пункт эвакуации.

Покидая дом следует накрыть резервуары с питьевой водой всеми доступными способами. Рекомендуется также надеть тёплые невозгораемые вещи, защитив нос и рот влажной тряпкой.

Если же эвакуация невозможна, то необходимо оставаться дома, плотно закрыв все окна и двери. Укрываться в подвалах не стоит, так как вы можете быть погребены под слоем грязи и пепла.

Находясь в укрытии следует периодически подниматься на крышу и сбрасывать оттуда пепел, для предотвращения обрушения.

И помните, что силы природы, таящиеся в вулканах и других стихиях, гораздо больше человеческих. Поэтому к природе всегда следует относиться с уважением.

Сообщение-доклад «Извержение вулкана» по ОБЖ: последствия и защита населения

Извержение вулкана – это мощный природный процесс, во время которого из глубин Земли изливаются излишки раскаленной лавы. Лава (она же магма) позже застывает, образуя твердые и прочные горные породы, по типу гранита или плотного вулканического стекла. Извержение вулкана может нарушать привычную жизнь населения, может угрожать жизни и здоровью людей и животных. Ведь раскаленная лава разливается далеко, разрушая все на своем пути. А вулканический пепел иногда способен засыпать целые города.

Так случилось в Древнем Риме во время извержения вулкана Везувий в 79 году: пеплом вулкана были засыпаны города Помпеи и Геркуланум: жители их погибли. Трагедия эта запечатлена на знаменитом классическом полотне русского художника Карла Брюллова «Последний день Помпеи». В 1889 году вулкан Кракатау в Индонезии при извержении взорвался, не выдержав напора магмы. Сильнейший толчок Земли при этом и последующие за ним цунами привели к десяткам тысяч жертв среди населения. Несколько тысяч островов были стерты с лица Земли, утонув в воде. А мощная волна цунами три раза обошла по экватору земной шар.

В 2010 году в Исландии из-за извержения вулкана было выброшено в воздух такое количество вулканической пыли, что в Европе было отменено авиационное сообщение. Отсутствовала видимость для пилотов в воздухе. Защита населения при извержении и как себя вести

Вулкан может «спать» по нескольку тысяч лет, а потом «проснуться» и потрясти мир извержением. Об этом скажет дымок над жерлом вулкана, глухой шум, неясные подземные толчки в области горы. Поэтому лучшая защита от вулкана – это не жить под вулканом. Потому вблизи вулканов стараются не строить жилье, заводы и фабрики, не прокладывать дороги.

При угрозе извержения вулкана службы спасателей и по чрезвычайным ситуациям обязаны эвакуировать население в безопасную зону. Поэтому, услышав сигнал по радио или ТВ об эвакуации, собирайтесь в дорогу. Возьмите с собой документы, небольшой запас еды и воды, теплые вещи, деньги. Не берите лишних вещей. С учетом возможного разрушения жилища вулканической лавой, можете взять несколько особо важных для вас мелких вещей.

Недавнее извержение вулкана в России

В России не было в последнее время катастрофических извержений вулканов. Но извержений происходило немало, особенно на Камчатке, где очень много действующих вулканов. Самый высокий из них — Ключевская Сопка, которая извергается в промежутке раз в год – раз в пять лет. Ее извержения были в 2006, 2009, 2010 годах. Будут они и еще, потому что вулкан очень активен. Ключевская сопка – молодой вулкан на Земле, ему всего 7 тысяч лет.

Как извергается Ключевская сопка? Дрожит земля, слышен отдаленный гул. Вулкан дышит жаром. Авиационные диспетчеры меняют маршрут самолетов подальше от Ключевской сопки, ведь попадание пепла и пыли вулкана в двигатель самолета способно привести к его катастрофе. Ближайшие села засыпает тонким слоем пепла – будто землю припорошило первым небольшим снежком. Иногда их приходится эвакуировать на всякий случай. Иногда на пастбищах гибнут из-за разлива лавы и летающих обломков бродящие там без присмотра северные олени.

Ключевская безумно красива во время извержения – вершина горы будто расколота надвое огненной змеей и освещает в ночи все окрестности далеко-далеко.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *