Зміст
- Ваги вимірювання природних подій
- Вимірювання вибухових вибухів
- Кроки шкали VEI
- Яке виверження має найвищий ВЕІ?
- Частота великих вивержень
- Оцінка обсягів викидів
- Чому Вага зупиняється на VEI 8?
Індекс вулканічної вибуховості: Сфери на наведеній вище ілюстрації представляють об'єм виверженої тефри для найбільш широко відомих вибухонебезпечних вулканічних вивержень. Хоча більшість людей вважає, що Везувій (79 р. Н. - виверження Помпеї), гора Сент-Хеленс (1980) та гора Пінатубо (1991) були величезними, вони дуже малі в порівнянні зі стародавніми виверженнями, такими як Ва-Ва-Спрінгс, Тоба, Єллоустоун, або Довга Долина Кальдера.
Індекс вулканічної вибуховості: Індекс вулканічної вибухонебезпечності базується на обсязі тефри, що утворюється під час виверження. Сфери на цій діаграмі дають відносне порівняння розмірів для кожного кроку індексу.
Ваги вимірювання природних подій
Вимірювання розміру чи сили природних подій завжди було викликом для вчених-природознавців. Вони розробили шкалу Величини Ріхтера для оцінки кількості енергії, що виділяється в результаті землетрусу, за шкалою Саффіра-Сімпсона для оцінки потенціалу ураганів та шкалою Фуджіта для оцінки інтенсивності ураганів. Ці масштаби є цінними для порівняння різних подій та розуміння кількості шкоди, яку можуть заподіяти події різної величини.
Виміряти силу виверження вулкана складніше, ніж збирати дані про швидкість вітру або вимірювати рух землі за допомогою інструменту. Вулканічні виверження виробляють різні види продуктів, мають різну тривалість і розвиваються по-різному. Існує також проблема, що деякі виверження є вибухонебезпечними (гірські матеріали видуваються з вентиляційного отвору), а інші виверження - вибуховими (розплавлена порода тече з вентиляційного отвору).
Виверження редуту: Хмара виверження з вулкану Редут, як видно з півострова Кенай. Це виверження тривало з 14 грудня 1989 р. До 20 червня 1990 р. Це було лише VEI 3. Тоба виявився приблизно в 10 000 разів вибухонебезпечним. Фотографія Р. Клукаса, 21 квітня 1990 р. Образ USGS. Збільшити. Більше інформації.
Вимірювання вибухових вибухів
Кріс Ньюхолл із Геологічного обстеження США та Стівен Селф з Гавайського університету розробили індекс вулканічної вибухонебезпечності (VEI) у 1982 р. Це відносна шкала, яка дозволяє порівнювати вибухові вулканічні виверження між собою. Це дуже цінно, оскільки його можна використовувати як для останніх вивержень, свідками вчених, так і для історичних вивержень, що траплялися тисячі-мільйони років тому.
Основна характеристика виверження, що використовується для визначення показника вулканічної вибуховості, - це об'єм пірокластичного матеріалу, викинутого вулканом. Пірокластичний матеріал включає вулканічний попіл, тефру, пірокластичні потоки та інші види викидів. Висота стовпчики виверження та тривалість виверження також враховуються при призначенні рівня VEI виверження.
Пов'язані: Вулканічні небезпеки
Ва-Ва-Спрінгс: Ерік Крістіансен та Майрон Бест із Університету Брігґама Янг пояснюють докази, що підтримують виверження Уа-Спрінгс як одне з найбільших, якщо не найбільших відомих вибухонебезпечних вивержень.
Каньйон рибний туф: Ще одне виверження VEI 8, яке конкурувало з Ва-Ва-Спрінгсом, відбулося близько 28 мільйонів років тому в тому, що зараз знаходиться на південному заході Колорадо. Виверження в Кальдері Ла Гаріта випустило каньйон рибного каньйону, дацитський ігрімбріт, оригінальним орієнтовним обсягом близько 5000 кубічних кілометрів! Зображення USGS. Збільшити / джерело зображення.
Кроки шкали VEI
Шкала VEI починається з 0 для вивержень, які утворюють менше 0,0001 кубічний кілометр викиду. Більшість цих вивержень мають дуже малі розміри. Однак деякі з них є "виразними", а не "вибуховими". Ефузійні виверження характеризуються тим, що лава, що стікає з вентиляційного отвору, замість того, щоб викидати повітря з вентиляційного отвору.
Виверження, оцінені на VEI 1, утворюють від 0,0001 до 0,001 кубічних кілометрів викиду. Вище VEI 1 шкала стає логарифмічною, це означає, що кожен крок у масштабі являє собою 10-кратне збільшення кількості викинутого матеріалу. Виверження VEI 2 утворюють від 0,001 до 0,01 кубічних кілометрів викиду. Виверження VEI 3 утворюють від 0,01 до 0,1 кубічних кілометрів викиду. Прогресування шкали від VEI 0 до VEI 8 показано на діаграмі на цій сторінці.
З кожним кроком на шкалі, що представляє збільшення вибухонебезпеки в 10 разів, VEI 5 є приблизно в десять разів вибухонебезпечним, ніж VEI 4. Два кроки шкали - це збільшення вибухонебезпечності на 100 разів. Наприклад, VEI 6 приблизно в 100 разів вибухонебезпечний, ніж VEI 4. A VEI 8 - це мільйон разів вибухонебезпечний, ніж VEI 2. Все це засноване на об'ємі викиду.
Оскільки кожен крок шкали - це 10-кратне збільшення викинутого матеріалу, існує величезна різниця у розмірі виверження на нижньому кінці кроку та виверженні на високому кінці кроку. З цієї причини "+" часто додається до вивержень, які, як відомо, знаходяться у верхньому кінці їх кроку. Наприклад, виверження Катли в Південній Ісландії 12 жовтня 1918 р. Було оцінено за VEI 4+, оскільки виверження було дуже сильним VEI 4.
Ва-Ва-Спрінгс: Ерік Крістіансен та Майрон Бест із Університету Брігґама Янг пояснюють докази, що підтримують виверження Уа-Спрінгс як одне з найбільших, якщо не найбільших відомих вибухонебезпечних вивержень.
Сайт виверження в Тобі: Близько 73 000 років тому на острові Суматра, Індонезія, вибухнув вулкан, відомий як "Тоба". Це було одне з найбільших вивержень вулкана, яке можна зафіксувати за допомогою сучасних даних. Вважається, що вибух зруйнував частини Індії - приблизно 3000 миль - і викинув близько 2600 кубічних кілометрів вулканічних уламків. Сьогодні кратер є найбільшим у світі вулканічним озером - довжиною близько 100 кілометрів і шириною 35 кілометрів. Зображення створене за допомогою даних Landsat Geocover 2000 від NASA.
Яке виверження має найвищий ВЕІ?
Близько п'ятдесяти вивержень отримали оцінку VEI 8, оскільки, як вважають, вони створили дивовижні 1000 кубічних кілометрів і більше. Це була б маса неускладнених викидів довжиною десять кілометрів, шириною десять кілометрів і глибиною десять кілометрів. Виверження в Тобі (74 000 років тому), Єллоустоуні (640 000 років тому) та озері Таупо (26 500 років тому) - це три з 47 визначених VEI 8 місць.
Виверження VEI 8 із найбільшим відомим обсягом викиду - це виверження Уа-Спрінгс-Спрінгс, яке сталося в теперішньому штаті Юта, приблизно 30 мільйонів років тому. За оцінками, за тиждень було вироблено понад 5500 кубічних кілометрів викиду.
Виверження в пастках Парана та Етендека виверженням було об'ємно вивержене понад 2,6 мільйона кубічних кілометрів. Однак, як вважається, це вибухові виверження, що утворюють рідину базальтової лави, а не вибухові виверження, що призводять до викиду. Виверження Парани та Етендеки відбулося приблизно від 128 до 138 мільйонів років тому. Їх лава тече від східної Бразилії до західних частин Намібії та Анголи. Вони сталися, коли Африка та Південна Америка були пов'язані.
Пов'язані: Типи вивержень вулканів
Виверження гори Сент-Еленс: 18 травня 1980 року виверження на горі Сент-Хеленс більшість людей вважали величезним виверженням. Вибухом було видалено вершини 400 метрів гори, виникла лавинна сміття, яка охоплювала 62 квадратні кілометри, та збила дерева на площі близько 600 квадратних кілометрів. Це виверження було VEI 4. Toba, при VEI 8, був приблизно в 10000 разів вибухонебезпечним. Зображення USGS.
Частота великих вивержень
Як і у більшості природних подій, невеликі вулканічні виверження дуже поширені, а великі виверження - дуже рідкісні. Дані ліворуч від Геологічного обстеження США підсумовують відносну частоту вивержень різних рейтингів ВЕІ. Це наочно показує рідкість високих вивержень VEI - але демонструє, що вони можливі.
Стрічковий графік на цій сторінці підсумовує частоту вивержень з різними рейтингами VEI, використовуючи дані Глобальної програми вулканізму Смітсонівської інституції за виверження, які відбулися приблизно від 10 000 років тому до 1994 року. Зафіксовано лише чотири виверження VEI 7, але більше відбулося три тисячі подій VEI 2. На щастя, дуже великі виверження - дуже рідкісні події.
VEI порівняно з частотою виверження: Ця діаграма показує, як невеликі, менш вибухові виверження набагато частіші, ніж великі виверження. Дані, що використовуються для складання діаграми, походять із бази даних програми глобального вулканізму Смітсонівської установи. Ця база даних включає зареєстровані та історичні виверження, які відбулися приблизно від 10 000 років тому до 1994 року.
Оцінка обсягів викидів
Коли відбувається вибухове виверження, викид поширюється силою вибуху та вітром. Він, як правило, найгустіший біля джерела і зменшується по товщині з відстанню.
Завдяки сучасним виверженням спостерігачі можуть складати звіти про товщину золи з багатьох різних місць та створювати контурну карту товщини золи. Ці дані можуть бути використані для оцінки обсягу викиду.
Точні оцінки стають складнішими, коли виверження відбувається у віддаленій місцевості і дуже важко, коли виверження відбувається на острові, який знаходиться на великій відстані від інших островів або сухопутних мас. У цих ситуаціях розмір хмари виверження та тривалість виверження можуть поєднуватися з даними покладу золи для присвоєння оцінки VEI.
Подібні проблеми з оцінкою виникають при обчисленні обсягів викидів для давніх вивержень. Ежекта легко розмивається і часто покривається молодшими матеріалами. У цих ситуаціях необхідно робити "найкращі оцінки". Коли присвоєння номера VEI є складним, до числа часто додається знак питання, який свідчить про невизначеність. Наприклад, Проект «Глобальний вулканізм» зазначає ВЕІ виверження Італії Везувія 24 жовтня 79 р. Як «5?» оскільки недостатньо даних, щоб бути певними щодо їх кількості.
Чому Вага зупиняється на VEI 8?
Найбільші вибухові вибухи, які були задокументовані на сьогоднішній день, були оцінені на VEI 8. Чи можуть відбутися виверження, більші, ніж події Тоби, Єллоустоун та інших подій VEI 8? Чи має Земля здатність виробляти вибух, здатний запускати 10 000 кубічних кілометрів викиду, необхідних для оцінки виверження VEI 9?
Цілком можливо, що докази виверження VEI 9 існують і заносяться в геологічний запис. Великі виверження були б дуже рідкісними подіями, але неможливо сказати, що великі виверження ніколи не відбувалися. Якщо в майбутньому відбудеться велике виверження, це було б значною загрозою для життя на Землі.
Автор: Хобарт М. Кінг, к.т.н.