Wiele nazw jest używanych w odniesieniu do chmury piroklastyczne: chmury ognia, przepływy piroklastyczne, przepływy gęstości piroklastycznej itp. Wszystkie te terminy odnoszą się do tego samego, odnosząc się do ogromnych ilości gazu i cząstek, które wylewają się z krateru i poruszają się z zawrotną prędkością. Jednak chmury piroklastyczne nie są najlepiej poznaną częścią wulkanów, a ich obecność może mieć wiele niepożądanych konsekwencji.
W tym artykule opowiemy, czym są chmury piroklastyczne, jakie są ich cechy i konsekwencje.
Czym są chmury piroklastyczne
Jest to mieszanina powstająca podczas erupcji wulkanicznych, utworzona przez gaz i cząstki stałe w wysokich temperaturach. Konkretny, temperatura chmur piroklastycznych wynosi od 300 do 800°C. Gdy chmura piroklastyczna wyłoni się z wybuchającego wulkanu i dotrze do powierzchni Ziemi, porusza się po ziemi z prędkością od dziesięciu do setek metrów na sekundę.
Jak wspomnieliśmy w poprzednim akapicie, chmury piroklastyczne składają się z cząstek stałych. Te stałe cząstki nazywane są piroklastami lub popiołami i są niczym innym jak fragmentami zastygłej magmy wyrzucanej przez wulkany. W zależności od wielkości odłamków, piroklastyki można podzielić na:
- Popiół: Cząstki o średnicy mniejszej niż 2 mm.
- lapilli: Cząstki o średnicy od 2 do 64 mm.
- Bomby lub Bloki: Fragmenty o średnicy większej niż 64 mm.
Ze swojej strony wielkość cząstek determinuje prędkość i zasięg przepływu piroklastycznego. Te składające się z bloków mają niewielką mobilność i są zwykle ograniczone do zasięgu kilkudziesięciu kilometrów od centrum wyładunku. A te strumienie zbudowane z popiołu i lapis lazuli mogą osiągnąć promień 200 kilometrów od środka ich wypływu.
Warto zaznaczyć, że chmury piroklastyczne stanowią jedno z największych zagrożeń związanych z erupcjami wulkanów, ponieważ mogą one w krótkim czasie wpłynąć na duże obszary ziemi ze względu na prędkość przepływu. Co więcej, wpływa nie tylko na ludzkie życie i infrastrukturę, ale zawsze ma długofalowy negatywny wpływ na klimat, glebę i wodę w regionie.
Jak powstają chmury piroklastyczne?
Nie wszystkie wulkany wytwarzają chmury piroklastyczne podczas erupcji, ale chmury piroklastyczne tworzą się tylko na wulkanach o umiarkowanych lub bardzo wybuchowych erupcjach, takich jak erupcje Strombolian, Plinian lub Vulcan.
Chmury piroklastyczne mogą tworzyć się na różne sposoby, tutaj wymieniamy dwa z nich:
- Z powodu grawitacyjnego zawalenia się kolumny erupcyjnej na dużej wysokości. Zapadnięcie następuje, gdy gęstość kolumny jest większa niż gęstość otaczającej atmosfery.
- Poprzez zawalenie się kopuły lawy jest to wybrzuszenie, które powstaje, gdy lawa jest tak lepka, że nie płynie łatwo. Kiedy kopuła lawy staje się tak duża, że staje się niestabilna, zapada się, powodując w końcu eksplozję.
typy, które istnieją
Chmury piroklastyczne można klasyfikować na podstawie ich składu, wytwarzanych przez nie osadów, sposobu ich powstania i nie tylko. Na przykład, w zależności od jego gęstości, czyli stosunku cząstek gaz-ciało stałe, jakie ma i jakie tworzy, możemy znaleźć:
przypływ piroklastyczny
Charakteryzują się dyspersją (ze względu na niską koncentrację cząstek stałych), dynamiką i turbulencją. Fale można podzielić na fale upałów i fale zimna. Mogą być poniżej temperatury wrzenia wody, jak zimny przypływ, lub mogą osiągnąć temperaturę powyżej 1000°C, jak gorący przypływ. Piroklastyczne osady pływowe charakteryzują się bogactwem lapis lazuli i litami (odłamkami skał, które były stałe w czasie erupcji). Warto jednak wyjaśnić, że przepływy strumieniowe nie są ogólnie uważane za rodzaj przepływu piroklastycznego.
Przepływ piroklastyczny
Są to strumienie wytwarzane głównie przez erupcje typu Purin, o większej gęstości w porównaniu z falami piroklastycznymi. Osady utworzone przez lawę są trudne do zbadania, ponieważ nie mają widocznych warstw wewnętrznych, ale ogólnie ich osady nazywane są ignimbrytami i składają się z cząstek różnej wielkości: od popiołu po grudki.
Konsekwencje
Erupcja wulkanu Fuego w Gwatemali pochłonęła dotychczas co najmniej 65 osób. Ponadto gwałtowna aktywność wulkaniczna pozostawiła 46 osób z oparzeniami II i III stopnia, Do pewnego stopnia ucierpiało 1,7 mln mieszkańców a chmura popiołu wzniosła się na wysokość 10.000 XNUMX metrów.
Ostatnia niedziela była drugą erupcją Fuego w 2018 roku i największą w ostatnich latach. Ta tragedia jest tak wielka, że lawa wychodząca z krateru dotarła na powierzchnię 260 kilometrów od epicentrum wulkanu.
Katastrofa nastąpiła, gdy lawa zalała jeden ze swoich zwykłych kanałów wylotowych, powodując ucieczkę przez inne naturalne otwory i lejek do czterech miast w pobliżu krateru. W ten sposób siły natury pogrzebały dziesiątki osób, które nie mogły uciec z obszaru katastrofy.
Ale lawa nie jest jedyną śmiercionośną bronią na wulkanie Fuego w Gwatemali. Chmury piroklastyczne są jednym z głównych zagrożeń podczas erupcji wulkanicznych. Znany również jako „płonąca chmura”, osiągnął wysokość 1.500 metrów, kiedy został wyrzucony.
Jest to mieszanina gazów wulkanicznych, materii stałej (popiołu i skał o różnej wielkości) oraz powietrza wyrzucanego przez wulkan podczas erupcji, który dzięki energii wulkanu ślizga się po ziemi w szybki i destrukcyjny sposób. Te piroklastyczne strumienie mogą osiągać prędkość do 200 kilometrów na godzinę, a ze względu na swoją siłę i wysokie temperatury mogą posuwać się naprzód, a nawet pokonywać przeszkody na swojej drodze, kalcynując się pod materiałem wulkanicznym lub zakopując środowiska, przez które przechodzą.
Jak widać chmury piroklastyczne są dość niebezpieczne i należy je brać pod uwagę, aby uchronić ludność przed erupcją wulkanu. Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o chmurach piroklastycznych i ich charakterystyce.