Войти
Прогнозирование извержения вулкана или прогноз извержения вулкана - это междисциплинарный мониторинг и исследование попытка предсказать время и силу извержения вулкана. Особое значение имеет прогноз опасных извержений, которые могут привести к катастрофическим человеческим жертвам, материальному ущербу и нарушению человеческой деятельности.
Гора Сент-Хеленс прорвалась взрывом 18 мая 1980 г. в 8:32 по тихоокеанскому времени Модели сейсмичности сложны и часто трудно интерпретировать; тем не менее, возрастающая сейсмическая активность является хорошим индикатором увеличения риска извержения, особенно если преобладают продолжительные события и появляются эпизоды гармонического тремора.
Используя аналогичный метод, исследователи могут обнаруживать извержения вулканов, отслеживая инфразвук - субзвук ниже 20 Гц. Глобальная инфразвуковая сеть IMS, первоначально созданная для проверки соблюдения договоров о запрещении ядерных испытаний, насчитывает 60 станций по всему миру, которые работают для обнаружения и определения местоположения извергающихся вулканов.
Связь Между долгопериодическими событиями и неизбежными извержениями вулканов впервые было обнаружено в сейсмических записях 1985 г. извержения Невадо-дель-Руис в Колумбии. Затем возникновение долгопериодических событий было использовано для предсказания извержения горы Редут в 1989 г. на Аляске и извержения Галерас в 1993 г. в Колумбии. В декабре 2000 года ученые из Национального центра предотвращения бедствий в Мехико предсказали извержение в течение двух дней в Попокатепетль на окраине Мехико. В их прогнозе использовалось исследование, проведенное Бернаром Шуэ, швейцарским вулканологом, работавшим в Геологической службе США и впервые обнаружившим связь между долгопериодическими событиями и неизбежным явлением. извержение вулкана. Правительство эвакуировало десятки тысяч человек; 48 часов спустя вулкан извергся, как и предполагалось. Это было крупнейшее извержение Попокатепетля за тысячу лет, но никто не пострадал.
Сходства между айсбергами подземными толчками, которые происходят, когда они садятся на мель, и вулканическими толчками могут помочь экспертам разработать более эффективный метод прогнозирования извержения вулканов. Хотя айсберги имеют гораздо более простую структуру, чем вулканы, с ними физически легче работать. Сходства между вулканическими и айсбергскими толчками включают большую продолжительность и амплитуды, а также общие сдвиги в частотах.
Шлейф газа и пепла, извергнутый с горы Пинатубо, Филиппины. Когда магма приближается к поверхности и ее давление падает, газы улетучиваются. Этот процесс очень похож на то, что происходит, когда вы открываете бутылку газированного напитка, и углекислый газ выходит наружу. Двуокись серы - один из основных компонентов вулканических газов, и увеличение его количества предвещает приближение все большего количества магмы к поверхности. Например, 13 мая 1991 г. увеличивающееся количество диоксида серы было выделено из горы Пинатубо на Филиппинах. 28 мая, всего через две недели, выбросы диоксида серы увеличились до 5000 тонн, что в десять раз больше, чем ранее. Позже 12 июня 1991 г. извергалась гора Пинатубо. В нескольких случаях, например, до извержения на горе Пинатубо и извержения 1993 Галерас, Колумбия, выбросы диоксида серы падали до низких уровней до к высыпаниям. Большинство ученых полагают, что это падение уровня газа вызвано закрытием газовых каналов затвердевшей магмой. Такое событие приводит к увеличению давления в водопроводной системе вулкана и увеличению вероятности взрывного извержения. Система многокомпонентного газоанализатора (Multi-GAS) - это приборный комплекс, используемый для измерения в реальном времени с высоким разрешением шлейфов вулканического газа. Измерения соотношений CO 2 / SO 2 с использованием нескольких газов могут позволить обнаруживать предэруптивную дегазацию поднимающихся магм, улучшая прогнозирование вулканической активности.
Набухание вулкана сигнализирует о скоплении магмы у поверхности. Ученые, наблюдающие за действующим вулканом, часто измеряют наклон склона и отслеживают изменения скорости набухания. Повышенная скорость набухания, особенно если она сопровождается увеличением выбросов диоксида серы и гармоническим сотрясением, является высоковероятным признаком надвигающегося события. Деформация горы Сент-Хеленс перед извержением 18 мая 1980 года была классическим примером деформации, поскольку северная сторона вулкана вздувалась вверх по мере накопления магмы под ней. Большинство случаев деформации грунта обычно можно обнаружить только с помощью сложного оборудования, используемого учеными, но они все же могут таким образом предсказать будущие извержения. Гавайские вулканы демонстрируют значительную деформацию грунта; есть надувание грунта перед извержением, а затем очевидная дефляция после извержения. Это происходит из-за неглубокого магматического очага Гавайских вулканов; движение магмы легко заметить на земле выше.
И движение магмы, и изменения в выделении газа, и гидротермальная активность могут привести к изменениям коэффициента теплового излучения на поверхности вулкана. Их можно измерить с помощью нескольких методов:
Существует 4 основных метода, которые можно использовать для прогнозирования извержения вулкана с помощью гидрологии:
Дистанционное зондирование - это обнаружение спутниковыми датчиками поглощенной электромагнитной энергии, отражается, излучается или рассеивается от поверхности вулкана или от его изверженного материала в изверженном облаке.
Мониторинг массовых движений и отказов использует методы, заимствованные из сейсмологии (геофоны), деформация и метеорология. Оползни, камнепады, пирокластические потоки и селевые потоки (лахары) являются примерами массового разрушения вулканического материала до, во время и после извержений.
Самым известным вулканическим оползнем, вероятно, был провал выпуклости, образовавшейся в результате вторжения магмы перед горой. Извержение острова Сент-Хеленс в 1980 году, этот оползень «откупорил» неглубокое магматическое вторжение, вызвав катастрофический отказ и неожиданный боковой извержение. Обвалы часто происходят в периоды повышенной деформации и могут быть признаком повышенной активности при отсутствии инструментального мониторинга. Грязевые потоки (lahars ) представляют собой ремобилизованные гидратированные отложения золы из пирокластических потоков и отложений пеплопадов, движущиеся вниз по склону даже под очень небольшими углами с высокой скоростью. Из-за своей высокой плотности они способны перемещать большие объекты, такие как груженые лесовозы, дома, мосты и валуны. Их отложения обычно образуют второе кольцо веера обломков вокруг вулканических построек, причем внутренний веер представляет собой первичные отложения пепла. Ниже по течению от осаждения их самого тонкого груза лахары все еще могут представлять опасность наводнения из-за остаточной воды. Отложения Лахара могут высохнуть в течение многих месяцев, прежде чем по ним можно будет ходить. Опасности, связанные с деятельностью лахаров, могут существовать через несколько лет после крупного взрывного извержения.
Группа американских ученых разработала метод прогнозирования лахаров. Их метод был разработан путем анализа горных пород на Mt. Ренье в Вашингтоне. Система предупреждения зависит от того, насколько свежие камни отличаются от старых. Свежие породы плохо проводят электричество и подвергаются гидротермальным изменениям под воздействием воды и тепла. Следовательно, если они знают возраст скал и, следовательно, их силу, они могут предсказать пути лахара. Система (AFM) также была размещена на горе Рейнир для анализа подземных толчков, которые могут привести к лахару, обеспечивая более раннее предупреждение.
Извержение горы Ньирагонго 17 января 2002 года было предсказано неделей ранее местным экспертом, который годами изучал вулканы. Он проинформировал местные власти, и в этот район была направлена исследовательская группа ООН ; однако он был объявлен безопасным. К сожалению, во время извержения вулкана 40% города Гома было разрушено вместе с средствами к существованию многих людей. Эксперт утверждал, что заметил небольшие изменения в рельефе местности и двумя годами ранее наблюдал извержение вулкана гораздо меньшего размера. Поскольку он знал, что эти два вулкана связаны небольшой трещиной, он знал, что скоро произойдет извержение горы Ньирагонго.
Британские геологи разработали метод предсказания будущих извержений Гора Этна. Они обнаружили, что между событиями проходит 25 лет. Мониторинг событий глубокой коры может помочь точно предсказать, что произойдет в ближайшие годы. Пока они предсказывали, что в период с 2007 по 2015 год вулканическая активность будет вдвое меньше, чем в 1972 году.
Сакурадзима, возможно, является одним из наиболее контролируемых районов на Земле. Вулкан Сакурадзима находится недалеко от города Кагосима с населением более 500 000 человек. И Японское метеорологическое агентство (JMA), и вулканологическая обсерватория Сакурадзима (SVO) Киотского университета отслеживают активность вулкана. С 1995 года Сакурадзима извергался только со своей вершины без выброса лавы.
Методы наблюдения в Сакурадзиме:
Институт геофизики в В Национальной политехнической школе в Кито работает международная команда сейсмологов и вулканологов, в обязанности которых входит наблюдение Эквадора многочисленных действующих вулканов в Андах. Горы Эквадора и Галапагосские острова. Эквадор расположен в огненном кольце, где происходит около 90% землетрясений в мире и 81% крупнейших землетрясений в мире. геологи изучают извержение вулканов в стране, особенно Тунгурауа, вулканическая активность которого возобновилась 19 августа 1999 г., а также несколько крупных извержений с этого периода, последнее из которых началось 1 февраля. 2014.
Помимо прогнозирования вулканической активности, существуют весьма спекулятивные предложения по предотвращению взрывной вулканической активности путем охлаждения магматических очагов с помощью геотермальной энергии методы генерации.
Географический портал 