Основні явища характерні для виверження вулкана. Виверження вулкана. Як працює вулкан

Вулкани зазвичай тяжіють до районів сучасної тектонічної активності. У Росії це Курило-Камчатська зона.

Виверження вулканів можуть супроводжуватися потоками лави, попелу, утворенням кальдери (обвалення порожнини), викидом вулканічних бомб (до 50 см), лахарами – грязьові потоки, що утворюються з вулканічних кратерів.

Виверження вулканів переходять у НС в умовах наявності довколишніх міст, селищ, об'єктів економіки та інших випадках виникнення небезпеки для людей та матеріальних цінностей.

Лиха, пов'язані з нестійкістю схилів, є особливою небезпекою у гірських районах. Будь-який схил може стати потенційною причиною катастрофи. Під дією сили тяжкості при втраті стійкості схил може зруйнуватися, спричинивши тяжкі наслідки.

Катастрофічні явища, що відбуваються на схилах, необов'язково мають бути швидкими. Повільне ковзання в морі скельного берега з спорудами протягом року не менш небезпечна катастрофа, ніж швидкі усунення. Прогресуюча руйнація схилів може бути крихкою (відбувається швидко) або типу повзучості (відбувається повільно). Схили, складені пухкими породами, характеризуються стійкістю укосу. Критична висота укосу (рис. 186):

h c = W(b; j),

де b - Кут укосу; g- Вага клину; φ – кут внутрішнього тертя; З- Зчеплення (входить у міцність); W- Маса зсуву; h c- Висота укосу.

Загалом проектування укосів провадиться відповідно до згаданих критеріїв. Крім того, при аналізі стійкості необхідно враховувати вплив порової води, яка послаблює міцність порід на зсув.

Схили, складені скельними породами, також розраховуються за параметром критичної висоти. Тут відмінність полягає в механізмі усунення: зміщення відбувається по тріщинах, що перетинають схил. При високих (понад 80 м) схилах вага скельних порід зумовлює концентрацію напружень біля основи схилу.

До найбільш небезпечних явищ, що супроводжують виверження вулканів, відносяться лавові потоки, випадання тефри, вулканічні грязьові потоки, вулканічні повені, вулканічна хмара, що палить, і вулканічні гази.

Лавові потокискладаються із лави – розплаву гірських порід, розігрітих до 900–1000°С. Залежно від складу гірських порід лава може бути рідкою або в'язкою. При виверженні вулкана лава виливається з тріщин у схилі вулкана чи переливається через край кратера вулкана і стікає його підніжжя. Чим потужніший лавовий потік, більше ухил конуса вулкана і рідше лава, тим швидше він пересувається. Діапазон швидкостей лавових потоків досить широкий: від кількох сантиметрів на годину до кількох десятків кілометрів на годину. В окремих, найнебезпечніших випадках швидкість лавових потоків може досягати 100 км на годину. Найчастіше вона не перевищує 1 км на годину.

Лавові потоки при смертоносних температурах становлять небезпеку лише тоді, коли на їхньому шляху опиняються населені пункти. Однак і в цьому випадку залишається час на евакуацію населення та проведення різноманітних захисних заходів.

Тефраскладається з уламків застиглої лави, більш давніх підповерхневих гірських порід та роздробленого вулканічного матеріалу, що утворює конус вулкана. Тефра утворюється при вулканічному вибуху, що супроводжує виверження вулкана. Найбільші уламки тефри називаються вулканічними бомбами , трохи менші за розміром – лапілла, ще дрібніші – вулканічним піском, а дрібні – попелом.

Вулканічні бомби відлітають кілька кілометрів від кратера. Лапілли та вулканічний пісок можуть поширюватися на десятки кілометрів, а попіл у високих шарах атмосфери може кілька разів обігнути земну кулю. Об'єм тефри при деяких вулканічних виверженнях значно перевищує обсяг лави; іноді викиди тефри становлять десятки кубічних кілометрів.

Випадання тефри призводить до знищення тварин, рослин, можлива загибель людей. Імовірність випадання тефри на населений пункт значною мірою залежить від напряму вітру.

Потужні шари попелу на схилах вулкана знаходяться у нестійкому положенні. Коли на них лягають нові порції попелу, вони зісковзують зі схилу вулкана. У деяких випадках попіл просочується водою, внаслідок чого утворюються вулканічні грязьові потоки . Швидкість грязьових потоків може досягати кількох десятків кілометрів на годину. Такі потоки мають значну щільність і можуть під час свого руху захоплювати великі брили, що збільшує їх небезпеку. Внаслідок великої швидкості руху грязьових потоків ускладнюється проведення рятувальних робіт та евакуація населення.

При таненні льодовиків під час вулканічних вивержень може відразу утворитися величезна кількість води, що призводить до вулканічним повеням . Точно підрахувати, скільки води спустив льодовик, важко, хоча це дуже важливо для планування заходів захисту від вулканічної повені. Це пояснюється тим, що льодовики мають багато внутрішніх порожнин, заповнених водою, яка додається до води, що виникає під час танення льодовиків під час вулканічного виверження.

Паляча вулканічна хмараявляє собою суміш розпечених газів та тефри. Вражаюча дія хмари, що палює, обумовлена ​​утворюється при її виникненні ударною хвилею (вітром у країв хмари), що поширюється зі швидкістю до 40 км/год, і валом жару (до 1000°С). Крім того, сама хмара може пересуватися з великою швидкістю (90-200 км/год).

Вулканічне виверження завжди супроводжується виділенням вулканічних газів та суміші з водяними парами.

Вулканічні газиявляють собою суміш сірчистого та сірчаного оксидів, сірководню, хлористоводневої та фтористоводневої кислот у газоподібному стані,
а також вуглекислого та чадного газів у великих концентраціях, смертельно небезпечних для людини. Виділення вулканічних газів може тривати десятки мільйонів років навіть після того, як вулкан перестав викидати лаву та попіл.

Різкі коливання клімату обумовлені зміною теплофізичних властивостей атмосфери за рахунок її забруднення вулканічними газами та аерозолями. При найбільших виверженнях вулканічні викиди поширюються атмосфері з усього планетою. Домішка вуглекислого газу та силікатних частинок може створювати парниковий ефект, що веде до потепління земної поверхні; більшість же аерозолів в атмосфері призводить до похолодання. Конкретний ефект виверження залежить від хімічного складу, кількості викинутого матеріалу та від розташування його джерела

При виверженнях острівних та підводних вулканів часто виникають цунамі. Крім того, хмари спалахують газів і пари, що утворюються при підводних виверженнях, можуть бути причиною загибелі морських суден. Можливо, газ здатний виділятися у точках виверження, а й у сусідніх із нею великих просторах морського дна, покритого відкладами із високим вмістом газогидратов. Останні можуть розпадатися на воду і газ при досить малих змінах тиску, температури, хімічного складу товщі води, що лежить вище.

Вулканами називають геологічні утворення на поверхні земної кори, де магма виходить на поверхню, утворюючи лаву, вулканічні гази, вулканічні бомби і пірокластичні потоки. Найменування «вулкан» для цього виду геологічних утворень походить від імені давньоримського бога вогню «Вулкана».

Глибоко під поверхнею нашої планети Земля температура настільки висока, що породи починають плавитися, перетворюючись на густу тягучу речовину – магму. Розплавлена ​​речовина набагато легша, ніж тверді породи навколо неї, тому магма, піднімаючись, накопичується в так звані магматичні вогнища. Зрештою, частина магми виривається на поверхню Землі через розломи в земної кори- так народжується вулкан – гарне, але надзвичайно небезпечне природне явище, що часто несе з собою руйнування та жертви.

Магма, що вирвалася на поверхню, називається лавою, вона має температуру близько 1000 ° С і досить повільно стікає по схилах вулкана. Завдяки невеликій швидкості, лава рідко стає причиною людських жертв, проте потоки лави викликають значні руйнування будь-яких конструкцій, будівель і споруд, що зустрічаються на шляху цих «вогняних річок». Лава має дуже погану теплопровідність, тому дуже повільно остигає.

Найбільшу небезпеку становлять каміння та попіл, що вириваються з жерла вулкана.при виверженні. Розпечені камені, що з величезною швидкістю викидаються в повітря, падають на землю, стаючи причиною численних жертв. Попіл падає на землю «пухким снігом», і якщо люди, тварини, рослини – все гине від нестачі кисню.

Так сталося з сумнозвісним містом Помпеї, що розвивається і процвітає, і знищеним виверженням вулкана Везувій за лічені години. Однак найбільш смертоносним із усіх вулканічних явищ по праву вважаються пірокластичні потоки. Пірокластичні потоки - кипляча суміш твердих і напівтвердих порід і гарячого газу, що стікає по схилах вулкана. Склад потоків набагато важчий за повітря, вони спрямовуються вниз подібно до снігової лавини, тільки розпеченої, наповненої токсичними газами і що рухається з феноменальною, ураганною швидкістю.

Класифікація вулканів

Існує кілька класифікацій вулканів, що ґрунтуються на тих чи інших ознаках. Так наприклад за ступенем активності вчені ділять вулкани на три типи: згаслі, сплячі та активні.

Активними вважаються вулкани, які вивергалися в період часу, щодо яких існує можливість повторного виверження. Сплячими називаються вулкани, які не вивергалися протягом тривалого часу, проте з існуючою можливістю виверження. Згаслі вулкани - вулкани, що коли-небудь вивергалися, але ймовірність повторного їх виверження дорівнює нулю.

Класифікація за формою вулкана включає чотири типи: шлакові конуси, купольні, щитові вулкани і стратовулкани.

  • Шлаковий конус – найпоширеніший тип вулканів на суші – складається з дрібних фрагментів застиглої лави, що вирвалася в повітря, остигнула і впала поруч із жерлом. З кожним виверженням подібні вулкани стають дедалі вищими.
  • Купольні вулкани утворюються, коли в'язка магма надто важка, щоб стекти схилами вулкана. Вона накопичується біля жерла, закупорюючи його і утворюючи купол. Згодом гази вибивають подібний купол наче пробку.
  • Щитові вулкани мають форму чаші чи щита з пологими схилами, сформованими базальтовими лавовими потоками – трапами.
  • Стратовулкани вивергають суміш гарячого газу, попелу та каміння, а також лаву, що чергуються, відкладаючись на конусі вулкана.

Класифікація вивержень вулканів

Виверження вулканів – надзвичайна ситуація, що ретельно вивчається вченими-вулканологами для можливості прогнозування можливості та характеру вивержень з метою мінімізації масштабів стихійного лиха.

Існує кілька типів вивержень:

  • гавайське,
  • стромболіанське,
  • пелейське,
  • плініанське,
  • гідроексплозивне.

Гавайський - спокійний тип вивержень, що характеризується викидом лави з невеликою кількістю газу, що формує вулкан щитової форми. Для стромболіанського типу виверження, названого на ім'я вулкана Стромболі, безперервно вивергається протягом кількох століть характерне скупчення в магмі газу та утворення в ній, так званих газових пробок. Рухаючись нагору разом з лавою, досягаючи поверхні, гігантські газові бульбашкилопаються з гучною бавовною через різницю в тиску. Під час виверження подібні вибухи відбуваються раз на кілька хвилин.

Пелейський тип виверження названо честь найпотужнішого і руйнівного виверження XX в. - Вулкана Монтань-Пеле . Пірокластичні потоки, що вивергаються, за лічені секунди забрали життя 30000 людей. Пеліанський тип характерний для виверження, що відбувається на кшталт виверження вулкана Везувій. Назву цей тип отримав на ім'я літописця, що описує виверження Везувію, що загубило кілька міст. Для цього типу характерно викидання суміші каміння, газу та попелу на дуже велику висоту – найчастіше стовп суміші досягає стратосфери. За гідром експлозивного типу вивергаються вулкани, що знаходяться на мілководді в морях і океанах. У подібних випадках утворюється велика кількістьпара при контакті магми з морською водою.

Виверження вулканів може створити багато небезпек не лише у безпосередній близькості від вулкана. Вулканічний попіл може становити загрозу авіації, створюючи небезпеку виходу з експлуатації турбореактивних двигунів літаків.

Великі виверження можуть впливати і на температуру в цілих регіонах: попіл і частинки сірчаної кислоти створюють в атмосфері області смогу і, частково відбиваючи сонячне світло, призводять до охолодження нижніх шарів атмосфери Землі над тим чи іншим регіоном в залежності від потужності вулкана, сили вітру та напряму рухи повітряних мас.

Вулкан– місце, де на поверхню виривається розпечена речовина земних надр – магма.

Внутрішня частина Землі постійно перебуває у розігрітому стані. На глибині від 10 до 30 км. накопичуються розплавлені гірські породи або магма. При тектонічних процесах у земній корі утворюються тріщини. Магма прямує по них до поверхні під тиском парів води та газів, при виході на поверхню магма виливається у вигляді лави. З викинутих у повітря пар і газів осідають на опади опади вулканічної породи, іменовані тефрой.

За рівнем активності вулкани класифікуються на діючі, дрімають і згаслі. До діючих належать ті, що вивергалися в історичний час. Згаслі, навпаки, не вивергалися. Дрімучі характеризуються тим, що вони періодично виявляють себе, але до виверження справа не доходить.

На земній кулі нині відомо кілька сотень вулканів, що діють. Більшість їх розташована на берегах Тихого океану, у тому числі в Росії на Камчатці та Курильських островах.

Найбільш небезпечні явища, що супроводжують виверження вулканів:

 лавові потоки,

 випадання тефри,

 вулканічні грязьові потоки,

 вулканічні повені,

 пекуча вулканічна хмара,

 вулканічні гази,

 викид вулканічного попелу.

Лавові потоки - це розплавлені гірські породи з температурою близько 1000 0С. Швидкість потоку найчастіше вбирається у 1 км/год.

Тефра складається з уламків застиглої лави. Її випадання призводить до знищення тварин, рослин, а окремих випадках і до загибелі людей.

Грязьові потоки - це потужні шари попелу на схилах вулкана, які перебувають у нестійкому положенні. Коли на них лягають нові порції попелу, вони зісковзують схилом. У деяких випадках попіл просочується водою, у результаті утворюються вулканічні грязьові потоки. Їхня швидкість може досягати кількох десятків кілометрів на годину. Через велику швидкість руху утрудняється проведення рятувальних робіт і евакуація населення.

Вулканічні повені . При таненні льодовиків під час вивержень вулканів може дуже швидко утворитися величезна кількість води, що призводить до повеней. Наприклад, висота вершини, де знаходиться головний кратер вулкана Ключевська сопка на Камчатці, 4750 м. На такій висоті утворюються потужні льодовики, які при сильних виверженнях тануть, і тоді з гори мчать стрімкі потоки води.

Паляча вулканічна хмара . Являє собою суміш розпечених газів та тефри. Вражаюча дія її зумовлена ​​виникненням ударної хвилі (сильним вітром), що розповсюджується зі швидкістю до 40 км/год, та валом жару з температурою до 1000 0С.

Вулканічні гази . Виверження завжди супроводжуються виділенням газів у суміші з водяними парами - сумішшю сірчистого та сірчаного оксидів, сірководню, хлористо-водневої та фтористо-водневої кислот у газоподібному стані, а також вуглекислого та чадного газу у великих концентраціях, смертельно небезпечних для людини. Виділення цих газів може тривати дуже довго навіть після того, як вулкан перестав викидати лаву та попіл.

Інтенсивний викид вулканічного попелу погіршує видимість, створює велику небезпеку для польотів авіації (попадання попелу в двигун), у великих кількостях попіл накопичується на дахах будинків.

Захисні заходи:

 Вибір місця проживання на віддалі від діючих вулканів.

 Евакуація населення.

 Вплив на лавовий потік: відхилення потоку, поділ його на кілька дрібних, охолодження, створення перешкод.

 Руйнування стінки кратера (бомбардуванням) та напрямок потоку лави у безпечному напрямку.

 Відхилення у безпечному напрямку грязьових потоків.

 Скидання вулканічного попелу з даху будинків.

Запитання. Обвали, зсуви ґрунту, сіли, снігові лавини.

Сіль- стрімкий бурхливий грязьовий або брудо-кам'яний потік, що складається з суміші води, піску, глини та уламків гірських порід, що раптово виникає в басейнах невеликих гірських річок. Причина його виникнення – інтенсивні та тривалі зливи, швидке танення снігу чи льодовиків, прорив водойм, рідше – землетруси, виверження вулканів.

Маючи велику масу і високу швидкість пересування (до 40 км/год), сіли руйнують будівлі, дороги, лінії електропередач, призводять до загибелі людей і тварин. Крутий передній фронт селевої хвилі висотою від 5 до 15 м утворює «голову» селю (максимальна висота валу водогрязевого потоку може досягати 25 м), довжина русел селів - від кількох десятків метрів до кількох десятків кілометрів.

Особливо активно селеві потоки формуються на Північному Кавказі. Внаслідок негативної ролі антропогенного фактора (знищення рослинності, вироблення кар'єрів та ін.) почали розвиватися селевые явища Чорноморське узбережжяПівнічного Кавказу (район Новоросійська, ділянка Джубга – Туапсе – Сочі).

Захисні заходи:

 Зміцнення гірських схилів (посадка лісу);

 Протиселеві греблі, греблі, канави;

 Періодичний спуск води з гірських водойм;

 Спорудження захисних стінок уздовж русел річок;

 Зниження швидкості танення снігу в горах шляхом створення димових завіс.

 Уловлювання селевих потоків у спеціальні котловани, розташовані в руслах річок.

 Ефективна система оповіщення та попередження.

Обвал- це швидке відділення (відрив) та падіння маси гірських порід (землі, піску, каменів глини) на крутому схилі внаслідок втрати стійкості схилу, ослаблення зв'язності, цілісності гірських порід.

Обвал відбувається під впливом процесів вивітрювання, руху підземних та поверхневих вод, підмивання чи розчинення породи, коливання ґрунту. Найчастіше обвали відбуваються в період дощів, танення снігу, під час проведення вибухових та будівельних робіт.

Вражаючими чинниками обвалу є падіння важких мас гірських порід, здатних пошкодити, розчавити навіть міцні споруди чи засипати їх ґрунтом, перегородивши доступом до них. Інша небезпека обвалів полягає у можливому запруженні річок та обваленні берегів озер, води яких у разі прориву можуть стати причиною повеней чи селевих потоків.

Ознаками можливого обвалу є численні тріщини у стрімких скелях, блоки, що нависають, поява окремих фрагментів скель, брил, що відокремлюються від основної породи.

Зсув- ковзне зміщення мас гірських порід вниз схилом під впливом сили тяжіння; виникає, як правило, внаслідок підмиву схилу, перезволоження, сейсмічних поштовхів та інших факторів.

Причинами виникнення зсувів можуть бути такі фактори.

1. Природно-природні:

    землетруси;

    перезволоження схилів опадами;

    збільшення крутості схилу внаслідок підмивання водою;

    ослаблення міцності твердих порід при вивітрюванні, вимиванні або вилуговуванні

    наявність у товщі ґрунту розм'якшених глин, пливунних пісків, викопного льоду:

2. Антропогенні:

    вирубування лісів та чагарників на схилах. Причому вирубка може відбуватися набагато вище місця майбутнього зсуву, але вода не затримуватиметься рослинами вгорі, внаслідок чого грунти перезволожуються далеко внизу;

    вибухові роботи, які є, по суті, локальним землетрусом та сприяють розвитку тріщин у породах;

    розорювання схилів, надмірний полив садів та городів на схилах;

    руйнування схилів котлованами, траншеями, дорожніми виїмками,

    закупорювання, засмічення, завалювання місць виходу підземних вод;

    будівництво житла та промислових об'єктів на схилах, що веде до руйнувань схилів, збільшення сили тяжіння, спрямованої вниз схилом.

Вражаючим фактором зсувів є важкі маси ґрунту, що засипають або руйнують все на своєму шляху. Тому головний показник зсуву – це його обсяг, що вимірюється в кубометрах.

На відміну від обвалів, зсуви розвиваються значно повільніше, і є чимало ознак, що дозволяють своєчасно виявити зсув, що зароджується.

Ознаки зсуву, що зароджується:

    розриви та тріщини в ґрунті, на дорогах;

    порушення та руйнування підземних та наземних комунікацій;

    усунення, відхилення від вертикалі дерев, стовпів, опор, нерівномірне натяг або обрив проводів;

    викривлення стін будівель та споруд, поява на них тріщин;

    зміна рівня води в колодязях, свердловинах, будь-яких водоймах.

До заходів щодо запобігання зсувам належать: спостереження за станом схилів; аналіз та прогнозування можливості зсувів; проведення комплексних інженерних захисних робіт; навчання осіб, які проживають, працюють та відпочивають у небезпечній зоні, правилам безпеки життєдіяльності.

Снігові лавинивиникають у результаті накопичення снігу на гірських вершинах при рясних снігопадах, сильних завірюхах при різкому зниженні температури повітря. Лавини можуть сходити і при утворенні глибинної паморозі, коли в товщі снігу виникає пухкий шар (сніг-пливун).

Сход снігових лавин щорічно спостерігається в гірських районах Північного Кавказу, Сахаліну, Камчатки, Магаданської області, Хібінах, на Уралі.

Більшість лавин спускається певними лотками - вузькими улоговинами на крутих гірських схилах. За цими улоговинами одночасно може зірватися 200-300, а іноді до 500 тис. т снігу.

Крім лоткових лавин, розрізняють основні та стрибаючі лавини. Основні лавини зісковзують у невизначених місцях зі схилів гір, як правило, вони невеликі і не становлять особливої ​​небезпеки. Лавани, що стрибають, - це лоткові лавини, які на своєму шляху зустрічають «трампліни» і з великою силою «стрибають» через них, набуваючи зростаючої швидкості руху, а в результаті збільшується сила руйнування.

Нерідко лавини виникають раптово і починають свій початковий рух безшумно. При русі лавин у вузьких гірських ущелинах попереду них рухається повітряна хвиля, що наростає по силі, що приносить ще більші руйнування в порівнянні з падаючою масою снігу. Неодноразове сходження снігових лавин залишає глибокі сліди в гірському ландшафті. Часто лавини падають у русла річок і перегороджують їх, утворюючи тривалий час запруди.

Лавинну небезпеку викликають різкі зміни погоди, рясні снігопади, сильні хуртовини, дощі. Для запобігання лавинній небезпеці існує спеціальна гірничо-лавинна служба.

Катастрофічні снігові лавини у світі відбуваються в середньому не рідше ніж один раз на два роки, а в окремих гірських районах - не рідше одного разу на 10–12 років.

При попаданні людей під снігові лавини слід пам'ятати про те, що людина, будучи засипаним лавинним снігом, може залишатися живою лише кілька годин, причому шанс на виживання тим вищий, чим тонший шар снігу над ним. Серед людей, які перебували в лавині не більше 1 години, можуть вижити до 50%, через 3 години ймовірність залишитися живими не перевищує 10%. Тому роботи з порятунку людей, які потрапили до лавини, мають розпочинатися ще до прибуття рятувального загону.

При виявленні засипаного насамперед звільняють голову, очищають від снігу рота, носа, вух; далі обережно (враховуючи можливість наявності переломів) витягують його з-під снігу, переносять у захищене від вітру місце, загортають у сухий одяг, дають гаряче питво, а за відсутності ознак життя – приступають до штучної вентиляції легень та інших реанімаційних заходів.

Д дії населення при загрозі сходу зсувів, обвалів, селів

Населення, що проживає в зсувно-, селі- та обвалонебезпечних зонах, повинно знати вогнища, можливі напрямки руху та основні характеристики цих небезпечних явищ. Населення гірських районів зобов'язане зміцнювати свої будинки та території, на яких вони зведені, а також брати участь у роботах щодо зведення захисних гідротехнічних та інших захисних інженерних споруд.

Оповіщення населення про стихійні лиха проводиться за допомогою сирен, радіо-, телемовлення, а також за допомогою місцевих систем оповіщення, які безпосередньо пов'язують підрозділ гідрометеослужби з населеними пунктами в небезпечних зонах.

Перед тим як залишити будинок або квартиру під час евакуації, необхідно майно з двору або балкона прибрати в будинок, найбільш цінне майно, яке не можна взяти з собою, укрити від впливу вологи та бруду двері, вікна, вентиляційні та інші отвори потрібно щільно закрити, вимкнути електрику , газ та воду.

Легкозаймисті та отруйні речовини слід винести з дому та по можливості поховати в ямі або заховати у льох.

В усьому іншому громадяни повинні діяти відповідно до порядку, встановленого для організованої евакуації.

Якщо сповіщення про небезпеку не було або воно зроблено безпосередньо перед стихійним лихом, то жителі, не переймаючись майном, повинні швидко йти у безпечне місце. Природними місцями для порятунку від селя чи зсуву є схили гір і височини, не схильні до зсувного, обвального процесу чи затоплення селевим потоком. При підйомі на безпечні схили не можна використовувати долини, ущелини і виїмки, оскільки в них можуть утворитися побічні русла основного селевого потоку. остерігаючись при гальмуванні зсуву скатується з його тильної частини каменів, уламків конструкцій, земляного валу, осипів. При зупинці зсуву, що швидко рухається, можливий сильний поштовх. Це становить велику небезпеку для людей, що перебувають на зсуві ґрунту.

Запитання. Класифікація вітру за швидкістю. Визначення поняття "буря". Види бур. Визначення понять «ураган», «циклон» та «смерч». Види ураганів

Вітер – переміщення повітря паралельно земній поверхні, що виникає внаслідок нерівномірного розподілу тепла та атмосферного тиску та спрямованого із зони високого в зону низького тиску.

Для позначення руху вітру використовують багато слів: смерч, буря, ураган, шторм, тайфун, циклон та безліч місцевих назв. Щоб їх систематизувати в усьому світі, користуються шкалою Бофорта, яка дозволяє дуже точно оцінити силу вітру в балах (від 0 до 12) за його дією на наземні предмети або за хвилюванням на морі. Зручна ця шкала ще й тим, що дозволяє за описаними в ній ознаками досить точно визначити швидкість вітру без приладів.

З групи метеорологічних та агрометеорологічних явищ природного походження вкрай небезпечними стихійними лихами є бурі (шторми), урагани (тайфуни), смерчі (торнадо), циклони, які є надзвичайно швидким і сильним, нерідко катастрофічним рухом повітря, що викликає руйнування будівель, загибель людей. тварин.

За швидкістю вітру розрізняють: слабкий вітер - до 5 м/с, сильний - до 10 м/с, дуже сильний 15-18 м/с, буря (шторм) - 18-29 м/с, ураган (тайфун) - понад 29 м/с, що іноді сягає 120–210 м/с.

Буря- дуже сильний та тривалий вітер, що викликає великі руйнування на суші та хвилювання на морі (шторм). Залежно від пори року та залучення в потік повітря різних частинок розрізняють запилені, безпилові, снігові та шквальні бурі.

Пилові (піщані) бурісупроводжуються перенесенням великої кількості частинок ґрунту та піску. Вони виникають у пустелях, напівпустельних та розораних степах і здатні перенести мільйони тонн пилу на сотні кілометрів та засипати території площею кілька тисяч кілометрів.

У Росії її межа поширення таких бур йде через Саратовську і Самарську області, міста Уфу і Оренбург, передгір'я Алтаю.

Безпилові буріхарактеризуються відсутністю залучення пилу в потік повітря та порівняно меншими масштабами руйнувань та збитків.

Снігові бурівиникають взимку і переміщують повітрям величезні маси снігу. Тривалість їх від кількох годин до кількох діб. Мають порівняно вузьку смугу дії. Найчастіше бувають у Сибіру.

Шквальні буріхарактеризуються майже раптовим початком, таким самим швидким закінченням, незначною тривалістю дії та величезною руйнівною силою.

Ураган- це вихор із величезною швидкістю руху повітряних мас та низьким атмосферним тиском повітря в центральній частині. Швидкість руху повітря може перевищувати 120 м/с біля діаметром 500–1000 км і висотою до 10–12 км. Урагани виникають у зонах дотику теплих та холодних повітряних мас при найбільш виражених контрастах температури та супроводжуються сильною хмарністю, зливами, грозами та градом. Урагани мають різні назви: на Філіппінах – бегвіз; в Австралії - вілі-вілі; у Північній Америці – урагани.

Найчастіше урагани виникають у регіонах із тропічним кліматом, де вони мають і найбільшу руйнівну силу. Потужні урагани за руйнівною силою часом можуть бути прирівняні до землетрусів. У Росії її найімовірнішим регіоном виникнення ураганів є тихоокеанське узбережжя. Водночас ураганні вітри та сильні зливи нерідко відзначаються у прибережних районах арктичних морів, морів Далекого Сходу, Чорного моря, а також на території районів Поволжя та республік Північного Кавказу. При ураганах нерідко внаслідок інтенсивного випадання дощів виникають повені, що мало місце у Приморському краї. Внаслідок ураганів руйнуються споруди, виникають пожежі, гинуть люди, величезна кількість населення потребує надання медичної допомоги.

Циклон- гігантський атмосферний вихор, в якому тиск зменшується до центру, повітряні потоки циркулюють навколо центру проти годинникової стрілки (у Північній півкулі) або за годинниковою – у Південній півкулі.

При циклоні переважає хмарна погода. Найбільшу небезпеку становлять тропічні циклони зі штормовими та ураганними вітрами та силою руху повітря відповідно 9 та 12 балів за шкалою Бофорта. Швидкість вітру при сильному висхідному русі іноді досягає 70 м/с, а окремі його пориви - 100 м/с, розвивається щільна суцільна хмарність із рясними зливами (до 1000 мм на добу та більше) та грозами.

У Південно-Східній Азії тропічні циклони називаються тайфунами, а районі Карибського моря - ураганами. При грозах нерідко зароджуються атмосферні вихори, що поширюються вниз до поверхні землі. Їхній діаметр може становити десятки метрів над морем і сотні - над сушею. Подібний вихор називається смерчем (тромбом у Західній Європі, торнадо – у США).

Смерч- Це найбільш руйнівне атмосферне явище. Він є величезним вихором з вертикально спрямованою віссю обертання, що нагадує за формою вирву з витягнутим догори «хоботом». Повітря в смерчі обертається зі швидкістю кількох десятків метрів в секунду, піднімаючись одночасно по спіралі на висоту до 800-1500 м. Смерч проходить 40-60 км, переміщаючись разом з хмарою, супроводжується грозою, зливою, градом, здатне зробити великі руйнування.

Смерчі утворюються при нестійкому стані атмосфери, коли повітря в її нижніх шарах дуже тепле, а у верхніх - холодне, при цьому відбувається потужний вертикальний рух повітряних мас. Усередині вихрового потоку утворюється низький атмосферний тиск, тому смерч втягує в себе подібно до гігантського пилососа пил, воду і всі предмети, що зустрічаються на шляху його руху, піднімаючи їх високо вгору і переносячи на великі відстані.

Захисні заходи після отримання «штормового попередження»:

 Оповіщення населення про час підходу урагану.

 Перехід до безпечних режимів роботи різних виробництв.

 Скорочення запасів небезпечних речовин на підприємствах, підвищення надійності їх зберігання.

 Підготовка сховищ, підвалів для захисту населення.

 Часткова евакуація населення.

 Підвищення захищеності будівель, споруд та інших місць проживання людей (закрити вікна, двері, вентиляційні отвори, обклеїти шибки, вікна та вітрини захистити віконницями та щитами).

 Закріпити неміцні споруди та предмети або прибрати, звільнити балкони від речей.

 Створення запасів продовольства та води, предметів для забезпечення життєдіяльності.

Ніщо в природі не викликає такого інтересу і не викликає такого жаху, як великі вулканічні виверження. І немає нічого, що викликало б таку забобонну повагу або таку естетичну насолоду, як вулкани. Вулкани багатоликі. Ці безжальні губителі життів і майна водночас є і благодійниками людства, оскільки їхня діяльність зумовила родючість ґрунтів та саме існування суші.Г. Макдональд, 1975

Вулканізм – сукупність явищ, пов'язаних з рухом розплавленої маси (магми), попелу, гарячих газів, пар води та інших продуктів, що піднімаються з надр землі по тріщинах або каналах в корі.

Термін вулкан - Збірний. Вулкан - піднесення, пов'язане каналом з магматичним осередком на глибині, це місце, де розплавлена ​​магма виходить на поверхню. Магма, що складається переважно з силікатів, може підніматися разом із парами води, газами з глибини нагору, підкоряючись фізичним законам. Магму, що виливається на поверхню, називають лавою. Але вулканом називають також горб або гору, що виникла внаслідок акумуляції вулканічного матеріалу.

У небезпечній близькості з вулканами, що діють, живе близько 200 млн. осіб. Підраховано, що за останні 500 років внаслідок активної діяльності наземних вулканів у світі загинуло приблизно 200 тис. людей.

Класифікація вулканівпровадиться за умовами їх виникнення та за характером діяльності (табл. 4). Виверження бувають експлозивні (вибухові) і ефузивні (виливаються). Експлозивні відбуваються тоді, коли вихід газу з магми утруднений та вивільнення його відбувається у вигляді вибуху. При цьому рідка лава розпадається на шматки і викидається у повітря. Цей матеріал називається пірокластичним або тефрою. При ефузійному виверженні рідка магма виходить на поверхню, виливається і стікає схилами, утворюючи потоки. В'язкіша лава високо нагромаджується над жерлом, утворюючи вулканічний купол. Самі по собі куполи не небезпечні, але часто з ними пов'язані смертоносні лавини, що палять (розпечені гази, палючі хмари). Вони представляють величезну хмару пилу, що швидко росте, вдень чорна, а вночі світиться тьмяним червоним світлом. Головне в цьому явищі не хмара, а лавина розжарених добела лавових брил, піску і пилу, що котиться під ним. Паллячі лавини рухаються з величезною швидкістю до 150 км/год.

Найбільш небезпечні експлозивні вулкани, хоча обидва типи характеризуються схожими факторами, що вражають.

Таблиця 4

Класифікація вулканів за характером діяльності

Тип вулкану Основні ознаки виверження
Гавайська Рідка базальтова лава повільно витікає по тріщинах у земній корі. Утворюються потужні базальтові покриви.
Стромболі Вулкан, утворений послідовними напластуваннями тефри. Лава викидається у вигляді шлаків газовими вибухами
Вулькано В'язкі лави забивають канал, що підводить. Під тиском газів іноді відбувається прорив кратера. Відбувається виверження та викид тефри. Потім лава витікає спокійно
Везувій З магматичного вогнища, що глибоко лежить, на земну поверхню виливається лава, насичена газами. Сильними вибухами вона викидається в атмосферу на висоту кількох кілометрів та випадає у вигляді попелу
Мон-Пеле Дуже в'язка лава забиває канал, що підводить, і утворює вулканічний стовп. До підніжжя вулкана прямує пекуча хмара

Поширення вулканів. Немає на Землі району, який колись у минулому не був ареною вулканічної діяльності. Зараз вулканізм спостерігається лише в деяких географічних областях, у певних геологічних умовах і приурочений до серединно-океанічних хребтів та активних континентальних околиць. Переважна більшість діючих і нещодавно згаслих вулканів зосереджена в поясі, що оточує Тихий океан (Тихоокеанське «вогняне кільце» (див. вище)). південній Азіїприєднуються до структур Тихоокеанського кільця. Петля, утворена вулканами на Малих Антильських островах, вважається виступом пояса Тихоокеанського. Близько 75% вулканів, що діють, розташовані в Тихоокеанському кільці і 14% - в одній тільки Індонезії.



Групи вулканів, що діють, знаходяться в Середземномор'ї, на півночі Малої Азії, в районі Червоного моря і в Центральній Африці. Класичні вулкани Середземномор'я розташовані переважно в Італії.

Тільки 17% відомих вулканів, що діють, знаходяться в океанічних басейнах, 83% зосереджено на континентах.

Вражаючі чинники та його наслідки.Основні вражаючі чинники – лавові фонтани, потоки гарячої лави та вулканічного бруду, випадання тефри, розпечені вулканічні гази, вулканічні повені, палуча вулканічна хмара.

Лавові потоки –це розплавлені гірські породи із температурою 900-1000°С. Швидкість потоку залежить від ухилу конуса вулкана, ступеня в'язкості лави та її кількості. Діапазон швидкостей досить широкий: від кількох сантиметрів і кілька десятків кілометрів на годину. В окремих, найнебезпечніших випадках вона досягає 100 км/год, але найчастіше не перевищує 1 км/год. Загибель людей безпосередньо від лавових потоків спостерігалася рідко, оскільки більшість потоків рухається повільно, і завжди є можливість евакуювати людей. Але під лавовими потоками можуть бути поховані міста та сільськогосподарські землі. В 1928 під лавовими потоками вулкана Етна було поховано місто Маскаллі, а в 1969 - частина Катанії. Лавові потоки, що вилилися на сніг або лід, можуть породити водні та грязьові потоки. Крім того, вони можуть стати причиною виникнення лісових і степових пожеж.

Тефраскладається із фрагментів застиглої лави. Найбільші називаються вулканічними бомбами, дрібніші – вулканічним піском, а найдрібніші – попелом.

Падіння брил і «бомб» відбувається тільки на схилах вулкана і в його найближчих околицях, а найбільші збитки викликаються набагато більшим по території випаданням попелу. Площа, що покривається попелом, залежить від сили та напряму вітру під час виверження. Оскільки більшість вивержень триває менше місяця, а напрям вітру міняється незначно, попіл переважно відкладається в якомусь одному секторі, що відходить від вулкана. Але іноді, піднятий високо в стратосферу вітром, попіл переноситься на великі відстані (попіл, що утворився при виверженні вулкана Гекла в Ісландії 1997 року, випав у Шотландії та Фінляндії). Товщина шару попелу може досягати 0,25 м на площі кілька десятків квадратних кілометрів і більше, порушуючи систему землекористування, що склалася, гублячи рослинність, посіви і пасовища, забруднюючи джерела води, забиваючи стоки і викликаючи повінь. Під вагою попелу можуть звалитися дахи будинків. Страждають від попелу та тварини. Травоїдні тварини помирають частково від голоду, а частково внаслідок засмічення їхньої травної системи при поїданні покритої попелом трави. Відносно невелика кількість попелу можуть спричинити сточування зубів у жуйних тварин. Вулканічний попіл іноді буває отруйним, що пов'язано з привнесенням малих. хімічних елементів, які згубно впливають на тварин та людей. Відомі випадки хвороби та загибелі худоби від фтору, кобальту, що містяться в попелі.

Грязьові потокипісля тефри є основним елементом небезпеки. Вони являють собою суміш твердих гарячих і холодних уламків з водою, що стікає вниз по схилу під дією сили тяжіння. Швидкість їх сягає 90 км/год. Причиною їх виникнення – велика кількість пухких уламків гірських порід на схилах. Нагромадження шарів попелу на схилах вулкана призводить до того, що під дією тепла сніг та лід тануть. Насичення порід і попелу водою та її надлишок призводить до зміщення та стікання пухких вологих мас схилом вниз. Грязьові потоки можуть утворитися внаслідок сильних дощів. Такі потоки мають значну щільність і можуть під час руху захоплювати за собою великі брили, що збільшує їх небезпеку. Грязьові потоки можуть затоплювати міста, сільськогосподарські угіддя, проривати греблі та бути джерелами катастрофічних повеней. Через велику швидкість руху важко провести рятувальні роботи та евакуацію населення.

Паляча вулканічна хмарасупроводжує виверження вулканів типу «Мон-Пеле» і є сумішшю розпечених газів і тефри (газово-попелова лавина). Її вражаюча дія обумовлена ​​виникненням ударної хвилі (сильним вітром), що розповсюджується зі швидкістю до 40 км/год, та валом жару з температурою до 1000°С. Величезна блискуча хмара газу та попелу на своєму шляху знищує будови, рослинний покрив, викликаючи пожежі. Люди відчувають при цьому жар і ядуху. Причина смерті людей – вдихання розпеченого газу. Тіла їх обпалені. Каліцтва схожі на ті, які бувають при різкому нагріванні до такої температури, коли вода в організмі людини перетворюється на пару, але тканини не займаються. Відомо, що через таку лавину 1902 року загинуло понад 30 тисяч жителів міста Сен-П'єр на Мартініці.

Вулканічні гази.Виверження завжди супроводжується виділенням газів у суміші з водяними парами. Серед летких продуктів вулканів переважають вуглекислий і чадний гази, сірка, водень, сірководень, аміак, метан, хлор, хлористий водень, фтористий водень та інші. Виділення цих газів може тривати дуже довго навіть після того, як вулкан перестав викидати лаву та попіл. Кислотні гази шкідливі не тільки для людей, але і для рослинності, що викликають корозію металів. Страждають посіви, телефонні дроти, металеві вироби та обладнання. Тяжкі гази можуть накопичуватися в знижених місцях, викликаючи загибель птахів та звірів. При виверженні вулкана Лакі в Ісландії в 1783 виділилося дуже багато сірчистих газів, що призвело до загибелі посівів, пасовищ, великої рогатої худоби, викликало голод у країні.

Вулканічні повені.Під час танення льодовиків під час вивержень може дуже швидко утворитися величезна кількість води, що призводить до повеней.

Хвиля вибуху, характерна для експлозивних (вибухових) вулканів, може ініціювати зсуви, обвали, лавини, але в морях і океанах – цунамі.

У вулканічних районах значну небезпеку становлять селеві брудокам'яні потоки, що викликані виверженнями. лахари. Саме вони несуть основну відповідальність за загибель людей. Селеві потоки на схилах вулканічних конусів формуються: при виливі кратерних озер, при стрімкому таненні льоду і снігу під час виверження, при переході лавин, що палять, що складаються з рухомої суміші уламкового матеріалу і розпечених газів, в лахари, при випаданні інтенсивних дощів, в результаті під час дощів.

Сучасна вулканічна діяльність у нашій країні, що викликає стихійні лиха, зареєстрована на Далекому Сході, Камчатці та Курильських островах.

Прогнозуваннячасу, місця та сили очікуваного виверження утруднено, а статистичної інформації, на основі якої можна передбачити можливість активізації, як правило, недостатньо. Ознаки активізації вулканічної діяльності: сейсмічні поштовхи, поява гармонійного тремтіння на сейсмографі характерні для початку виверження. Прикметою активізації вулканічної діяльності є численні землетруси різної сили.

Захисні та профілактичні заходивключають насамперед систему оповіщення населення, одноразову чи поетапну евакуацію населення. Для захисту від лавових потоків застосовують будівництво штучних каналів для відведення потоків лави у певне русло, дамб, що відводять потоки лави від населених пунктів, охолодження водою краю лавового потоку, бомбардування лавового потоку для збільшення перемішування лави із землею та перетворення її на менш рідку. Заходи боротьби з руйнівною діяльністю грязьових потоків включають будівництво бар'єрів, водосховищ та штучних сховищ. Мірою захисту від розпечених лавин служить попередження та евакуація людей із територій, які перебувають під загрозою.

Дії населення.Мешканці, які примикають до вулкан територій, повинні мати запас питної води, оскільки поверхнева вода може бути засмічена попелом. Вдихання попелу може запобігти простій протипиловій масці. Люди, змушені перебувати у вулканічному диму, можуть скористатися протигазом, а за його відсутності можна захистити рот і ніс шматком вологої тканини. Фільтруючі властивості її зростуть, якщо змочити тканину у слабкому розчині оцту чи сечі. У випадках, коли важкі гази накопичуються в пониженнях рельєфу, протигаз і мокра тканина не допоможуть, тому що в такій газовій суміші не вистачає повітря. Необхідно застосовувати ізолюючі дихальні апарати.

Вибух вулкану Кракатау. Відбувся у Зондському архіпелазі у 1883 році, залишив численні свідчення. До виверження це був невеликий архіпелаг островів, найбільшим у тому числі був Кракатау розміром 9 5 км. Більшість колишнього вулканічного острова було знищено – з його місці виникла западина діаметром 10 км. Збереглася лише половина вулканічного конуса. З земних надр було викинуто і піднято на висоту від 2-3 до 70 км разом із газами 18 км3 попелу, який розсіявся на площі близько мільйона км2.. Величезні маси попелу, пемзи, шлаків та тягучого бруду рушили до Зондської протоки. Густі хмари попелу покрили навколишній простір. Викликані вибухом морські хвилі піднімалися на висоту до 30 м і поширилися по всьому Індійському океану, спричиняючи руйнування його берегах. Хвилювання поширилося також і Тихим океаном і досягло західних берегів Америки. Гуркіт вибуху було чути на відстані 2-5 тис. км від Кракатау: у місті Манілі, у центральній Австралії, на острові Мадагаскар.

У атмосфері також відбувалися бурхливі зміни. Поблизу Кракатау лютували сильні урагани. Повітряна хвиля, що утворилася при вибуху, обійшла земну кулю тричі, що зафіксували барометричні спостереження. З виверженням вулкана Кракатау пов'язане своєрідне зелене забарвлення сонця, яке з'явилося невдовзі після виверження. Її пояснювали скупченням найдрібніших частинок вулканічного попелу, що носилися у верхніх шарах атмосфери. У багатьох місцях Європи через деякий час разом із дощем випадав попіл. Дослідження показали, що він складається з тих же частинок, що й попіл у Кракатау.

За офіційними даними, загинуло приблизно 40 тис. людей. На «уламках» архіпелагу, що збереглися від вибуху, було знищено все живе. Якби на Кракатау і були жителі, то цього страшного дня не вціліла б жодної людини, оскільки навіть на острові Себесі, що лежить на відстані 20 км від вулкана, загинуло все населення. Багата тропічна рослинність зникла безвісти скрізь. Земля була зовсім голою; сіра бруд та продукти вивержень, вирвані з корінням дерева, залишки будівель трупи людей та тварин усіяли її. Кілька років острови архіпелагу залишалися неживими. Поступово острови, що залишилися, стали заселятися рослинам, комахами, тваринами.

Виверження вулкану Келуд. Слово «лахар» індонезійського походження. Грязекам'яні потоки є типовим стихійним природним лихом, з яким доводиться постійно стикатися населенню на Малайському архіпелазі. Яванський вулкан Келуд (1731 м) за допомогою свого кратерного озера породив за 100 років 27 лахарів. Широко відомі події, що розгорнулися під час виверження в ніч з 19 на 20 травня 1919 року, коли 38 млн. м 3 води буквально викинуло на схили вулкана. Гарячі лахари попрямували в долину і покрили бруднокам'яною масою 131 км 2 , зруйнувавши частково або повністю 104 селища. Стихія буяла якихось 45 хвилин, але забрала за цей час 5110 людських життів. Відстань у 16 ​​км між точкою, розташованою нижче за кратер на висоті 450 км і містом Блітаром, потік подолав за 15 хвилин, що відповідає середній швидкості 18 м/с. У Блітарі глибина потоку досягала 2,5 м. У 20-кілометровій смузі, захопленій потоком, опинилися Блітар та місцевість на північний захід від нього. Ширина окремих грязьових рік була понад 4 км, довжина – до 38 км. Обсяг відкладень оцінюється приблизно 40-100 млн. м 3 . Один з лахарів глибиною 25 м пройшов шлях 31 км і накрив селевою масою 45 км2.

| Походження та види вулканів. Наслідки виверження вулканів

Основи безпеки життєдіяльності
7 клас

Урок 5
Походження та види вулканів. Наслідки виверження вулканів

ІЗ ІСТОРІЇ ВИВЕРЖЕННЯ ВУЛКАНІВ

Цікавою є історія вулкана Мон-Пеле, розташованого в північній частині о. Мартініка у групі Малих Антильських островів. Перші виверження його було зафіксовано європейськими поселенцями в 1635 р. Слабкі виверження були у 1792 і 1851 рр.

Страшна трагедія почалася на початку травня 1902 р. З відривом 6 км від Мон-Пеле розташовувалося місто Сен-П'єр із населенням 30 тис. людина. На схилах гори Мон-Пеле несподівано забили численні гарячі джерела, а 5 травня вниз західним схилом гори пронісся стрімкий грязьовий потік і знищив цукровий завод. Вночі над горою виникли полум'я та стовп попелу. Наступного дня розпечений до червоного попіл повалився на місто, покривши його шаром завтовшки 30 см. Почалися пожежі, людей охопили жах та паніка.

Вранці 8 травня гора Мон-Пеле здригнулася від кількох поштовхів. За кілька хвилин з її вершини вирвалися дві величезні хмари розпеченого газу та попелу. Одна з них піднялася високо вгору, а інша, насичена попелом, прямувала під його вагою вниз схилом, подолала кілька низьких хребтів і за три хвилини пройшла відстань у 6 км, що відокремлювала вулкан від міста. За свідченнями очевидця, місто було в одну мить спалене вогнем. Стрімка «паляча хмара» зруйнувала найміцніші споруди, вирвала з коренем величезні дерева і знищила 17 із 19 кораблів, що були в гавані. Але ще страшнішим виявився всепожираючий жар: коли хмара обрушилася на місто, її температура становила майже 700 °С. Вода у гавані закипіла. Коли в обвуглене місто повернулося повітря, почалися пожежі. Більшість людей загинули через те, що вони спалили легені, а також через сильне зневоднення організму.

Неймовірно, але двом мешканцям міста вдалося залишитись живими. Один перебував у в'язниці у камері смертників. Він отримав численні опіки і три дні залишався без води та їжі, доки його не врятували. Другим був шевець, який уцілів у своєму будинку завдяки щасливому випадку. Виживши, він розповів: «Я відчув жахливий вітер... Руки і ноги горіли... Четверо тих, що знаходилися поруч, кричали і корчилися від болю... Через десять секунд дівчинка впала мертво... Збожеволівши, я почав чекати смерті... Через годину згорів дах... Я прийшов до тями... і побіг».

«Паляча хмара» Мон-Пеле знищила 30 тис. людей. Слідом за нею з вершини Мон-Пеле почала рости величезна вежа, що складалася з майже затверділої лави. Незабаром її висота досягла 250 м, а діаметр становив 120 м. Через три місяці східним схилом вулкана пронеслася ще одна розпечена хмара, вбивши ще 3000 чоловік.

Походження та види вулканів

У Тірренському морі є маленький острів Вулкано. Більшість його займає гора. Ще в незапам'ятні часи люди бачили, як з її вершини іноді виривався чорний дим, вогонь і на висоту викидалося розпечене каміння. Стародавні римляни вважали цей острів входом у пекло і вважали, що володів ним бог вогню та ковальського ремесла Вулканус. На його ім'я вогнедишні гори стали називати вулканами.

Вулкани розташовуються у сейсмоактивних поясах. Особливо багато їх у Тихоокеанському поясі. В Індонезії, Японії, Центральній Америціналічується по кілька десятків активних вулканів. Загалом на суші їх від 450 до 600 діючих і близько тисячі «сплячих». У небезпечній близькості від активних вулканів мешкає близько 7% населення Землі.

У Росії небезпеки вулканічних вивержень і цунамі наражаються на Камчатку, Курильські о-ви, о. Сахалін. Згаслі («сплячі») вулкани є на Кавказі.

На Кавказі згаслими вулканами фахівці вважають гори Шалбуздаг (у Дагестані) та Казбек (один із п'ятитисячників Кавказу). Що стосується гори Ельбрус, то і її деякі вчені вважають «сплячим» вулканом, діяльність якого ще не закінчилася: на схилах гори іноді помітні хмари газів.

Найпівнічніша з вогнедишних гір Камчатки - вулкан Шивелуч, що височіє на 3335 м на лівому березі р. К. Камчатки. Вулкан дуже активний, з «буйним норовом».

Рано-вранці 12 листопада 1964 р. він несподівано вибухнув, викинувши хмари попелу на висоту 15 км. У них безперервно виблискували блискавки, гуркотів грім. Попелова хмара швидко переміщалася у бік узбережжя Тихого океану і за годину накрила містечко Усть-Камчатськ. Далі вона рушила до Командорським о-вам. Попіл падав у повній темряві й настільки рясно, що на кожному квадратному метрі його було майже 30 кг. Усього було викинуто понад 1,5 км3 попелу. Виверження тривало близько години. Після нього дома головної вершини вулкана утворився кратер глибиною 700-800 м і діаметром до 3 км.

Вибухова хвиля зі швидкістю 300 м/с поширилася на площі десятки квадратних кілометрів і знищила ліс. Сила вибуху була така, що брили вагою до 3 т летіли на відстань від 2 до 12 км. Попіл миттєво розтопив сніг на схилах вулкана. Потоки бруду та каміння кинулися в долину, змітаючи все на своєму шляху. Лавина гарячого каміння різного розміру засипала потужну річку. Виверження, яке тривало настільки короткий час, наробило б багато бід, якби сталося в іншому місці; добре, що цей район виявився малонаселеним.

Проживання людей поблизу вулканів іноді призводить до страшних катастроф, прикладом якої може стати загибель знаменитої Помпеї під час виверження Везувію в 79 році.

Виверження вулкана часто супроводжується землетрусом, що посилює вулканічну активність. Чується підземний гул, посилюється виділення газів і пари, підвищується їх температура, згущуються хмари над вершиною вулкана, його схили починають спучуватися. Потім під тиском газів, що вириваються з надр Землі, відбувається виверження. На тисячі метрів викидаються вгору густі чорні хмари газів і парів води, змішаних із попелом, покриваючи мороком околиці. З гуркотом з кратера летять шматки розпеченого до червоного каміння. З чорних хмар на землю сиплеться попіл. Якщо в це час йдедощ, вниз ллються потоки бруду, скочуючи зі схилів гори з великою швидкістю і затоплюючи околиці.

Виверження вулкана, ймовірно, найдивовижніше видовище у природі.

Якщо піднятися на вершину вулкана, що діє, коли він спокійний, то буде видно глибоку западину з стрімчастими краями - це кратер. У кратер вулкана виходить жерло - канал, яким з надр Землі піднімається рідка магма. Раніше вважалося, що осередки магми розташовуються глибоко під землею. Але дослідження показали, що магма може знаходитися і близько до поверхні, підігріваючи водяні та грязьові гарячі джерела та періодично фонтануючі джерела – гейзери. Дно кратера покрите уламками великого і дрібного каміння, а з тріщин на його дні і стінках піднімаються струмені газу і пари. Ці струмені називають фумаролами (від італійського слова fumare - димитися). Вони або спокійно виходять з-під каміння і з щілин, або бурхливо вириваються з шипінням та свистом. Кратер наповнюється задушливими газами. Піднімаючись нагору, вони утворюють на вершині вулкана хмарку. Найчастіше вулкан спокійно куриться місяці, інколи ж і роки. Проте виверження закінчує період спокою.

Лава буває рідкою, в'язкою та густою. Залежно від характеру лави розрізняють різні типи вулканів та його вивержень.

При рідкій лаві виникають невисокі кратери, лава швидко розливається на великі площі. Такі вулкани є в Ісландії, на Гавайських островах.

При в'язкій лаві утворюються вищі кратери. Виверження супроводжуються великою кількістю вулканічних бомб, яскравою загравою, приголомшливими вибухами. Прикладами таких вулканів є вулкан Стромболі в Італії і один з вулканів на Гебрідських островах.

Ймовірно, найбільш небезпечні та непередбачувані виверження при дуже густій ​​лаві, коли жерло вулкана закупорено. Тоді гази пробиваються на волю на схилі гори, утворюючи «пеклі хмари» - хмари розпеченого газу та попелу, що утримуються біля поверхні землі. «Паляча хмара» може долати гірські гряди кілометрової висоти та проходити 150-кілометрові відстані зі швидкістю 100 м/с.

Наслідки виверження вулканів

Перелічимо небезпечні явища, прямо чи опосередковано пов'язані з виверженнями вулканів.

Розпечені лавові потоки. Рідкі потоки зазвичай мають товщину менше ніж 5 м (іноді лише 2 м). Швидкість їхньої течії досягає 100 км/год. Вони проходять шлях до десятків кілометрів та покривають площу до сотень квадратних кілометрів. Товщина в'язких потоків сягає десятків метрів. Їхня швидкість значно менша, іноді лише кілька метрів на добу. Довжина їхнього шляху зазвичай менше 10 км (до підніжжя вулканічної гори).

Паллячі лавини, що складаються з брил, піску, попелу та вулканічних газів з температурою до 700 °С. Вони спускаються схилом вулкана зі швидкістю до 150- 200 км/год і проходять шлях довжиною до 10-20 км.

Хмари попелу та газів, що викидаються в атмосферу на висоту 15-20 км, а при потужних вибухах - на висоту до 50 км. Товщина шару попелу, що відкладається, поблизу вулкана може перевищувати 10 м, а на відстані 100-200 км від джерела - 1м. Під товстим шаром попелу гине все живе, а його тонкий шар разом із рідкими опадами із вулканічних хмар може викликати різке посилення корозії металів, бути токсичним для рослин та тварин на площі до десятків тисяч квадратних кілометрів.

Вибухова хвиля та розкид уламків. При вибухах вулканів обсяг викидів вимірюється кубічними кілометрами (під час вибуху вулкана Санторін близько 3,4 тис. років тому він становив від 13 до 18 км3, під час вибуху вулкана Кракатау 1883 р. - до 70 км3). При вибуху, спрямованому убік, ударна хвиляз температурою до декількох сотень градусів руйнівна на відстані до 20 км, вулканічні бомби, що розкидаються, мають діаметр 5-7 м і відлітають на відстань до 25 км (при вертикальному викиді - до 5 км).

Водяні та брудокам'яні потоки. Рухають зі швидкістю до 90-100 км/год. Проходять шлях до 50 і навіть 300 км. Покривають площу до сотень квадратних кілометрів. Джерелами води можуть бути сама магма, кратерні озера, снігово-крижаний покрив вулканів, і навіть грозові зливи, викликані виверженнями.

Різкі коливання клімату, обумовлені зміною теплофізичних властивостей атмосфери через її забруднення вулканічними газами та аерозолями При найбільших виверженнях вулканічні викиди поширюються атмосфері з усього планетою. Домішки діоксиду вуглецю (вуглекислого газу) та силікатних частинок можуть створювати парниковий ефект, що веде до потепління клімату.