A пирокластический поток (также известный как поток пирокластической плотности или пирокластическое облако ) представляет собой быстро движущийся поток горячего газа и вулканической материи (вместе известный как тефра ), который течет по земле вдали от вулкана со скоростью 100 км / ч (62 миль / ч).) в среднем, но способен развивать скорость до 700 км / ч (430 миль / ч). Газы и тефра могут достигать температуры около 1000 ° C (1830 ° F).
Пирокластические потоки являются наиболее смертоносными из всех вулканических опасностей и возникают в результате определенных взрывных извержений ; они обычно касаются земли и падают вниз с холма или разлетаются в стороны под действием силы тяжести. Их скорость зависит от плотности тока, скорости вулканического выброса и крутизны склона.
Слово пирокласт происходит от греческого πῦρ, что означает «огонь», и κλαστ, что означает «разбит на куски». Пирокластические потоки, светящиеся красным в темноте, называются nuée ardente (французское «пылающее облако»); это, в частности, использовалось для описания катастрофического извержения 1902 года горы Пеле на Мартинике.
Пирокластические потоки, которые содержат гораздо более высокую долю газа в породе, известны как «полностью разбавленные течения пирокластической плотности» или пирокластические волны. Более низкая плотность иногда позволяет им течь по более высоким топографическим объектам или водам, таким как хребты, холмы, реки и моря. Они также могут содержать пар, воду и камни при температуре ниже 250 ° C (482 ° F); они называются «холодными» по сравнению с другими потоками, хотя температура все еще смертельно высока. Холодные пирокластические волны могут возникать, когда извержение происходит из жерла под мелким озером или морем. Фронты некоторых токов пирокластической плотности полностью разрежены; например, во время извержения горы Пеле в 1902 году полностью разбавленное течение захлестнуло город Сен-Пьер и унесло жизни почти 30 000 человек.
Пирокластический поток является разновидностью гравитационного течения ; в научной литературе они иногда сокращенно обозначаются PDC (ток пирокластической плотности).
Существует несколько механизмов, которые могут вызвать пирокластический поток:
Объемы потока колеблются от нескольких сотен кубических метров (ярдов) до более 1000 кубических километров (~ 240 кубических миль). Более крупные потоки могут перемещаться на сотни километров (миль), хотя ни одного такого масштаба не происходило в течение нескольких сотен тысяч лет. Большинство пирокластических потоков имеют длину от 1 до 10 км (от до 2½ кубических миль) и распространяются на несколько километров. Потоки обычно состоят из двух частей: базальный поток охватывает землю и содержит более крупные крупные валуны и обломки горных пород, в то время как чрезвычайно горячий пепел поднимается над ним из-за турбулентности между потоком и вышележащим воздухом. подмешивание и нагрев холодного атмосферного воздуха, вызывая расширение и конвекцию.
кинетическая энергия движущегося облака сглаживает деревья и здания на своем пути. Горячие газы и высокая скорость делают их особенно смертоносными, поскольку они мгновенно сжигают живые организмы или превращают их в обугленные окаменелости:
Свидетельские свидетельства извержения Кракатау 1883 года, подкрепленные экспериментальными данными, показывают, что пирокластические потоки могут пересекать значительные тела вода. Однако это может быть пирокластический выброс, а не поток, потому что плотность гравитационного течения означает, что он не может перемещаться по поверхности воды. Один поток достиг Суматранского побережья на расстояние 48 км (30 миль).
Документальный фильм BBC 2006 года «Десять фактов, которые вы не знали о вулканах» продемонстрировал испытания, проведенные в ходе исследования. группа из Кильского университета, Германия, изучающая пирокластические потоки, движущиеся по воде. Когда реконструированный пирокластический поток (поток, состоящий в основном из горячего пепла с различной плотностью) ударялся о воду, произошли две вещи: более тяжелый материал упал в воду, выпав из пирокластического потока в жидкость; температура пепла вызвала испарение воды, продвигая пирокластический поток (теперь состоящий только из более легкого материала) по слою пара с еще большей скоростью, чем раньше.
Во время некоторых фаз вулкана Суфриер-Хиллз на Монтсеррате пирокластические потоки снимались примерно в 1 км от берега. Они показывают, как вода кипит, когда поток проходит по ней. Потоки в конечном итоге образовали дельту, которая покрыла около 1 км (250 акров).
Пирокластический поток может взаимодействовать с водным пространством с образованием большого количества грязи, которая затем может продолжать течь вниз в виде лахара. Это один из нескольких механизмов, которые могут создать лахар.
В 1963 году астроном НАСА Уинифред Кэмерон предположил, что лунный эквивалент земных пирокластических потоков может образовали извилистые борозды на Луне. При лунном извержении вулкана пирокластическое облако будет следовать за местным рельефом, в результате чего след часто будет извилистым. Долина Шретера Луны предлагает один пример.
На Викискладе есть материалы, связанные с Пирокластическим потоком. |