Portlash ustuni - Eruption column

Portlash ustuni tugadi Pinatubo tog'i ichida Filippinlar, 1991

An portlash ustuni yoki portlashi juda qizib ketgan bulut kul va tefra ichida to'xtatildi gazlar portlovchi moddalar paytida chiqarilgan vulqon otilishi. Vulkanik materiallar vertikal ustun hosil qiladi yoki shlyuz vulqon shamolidan yuqorida kilometrlarga ko'tarilishi mumkin. Eng portlovchi portlashlarda portlash ustuni 40 km (25 milya) dan oshib, kirib borishi mumkin stratosfera. Stratosfera in'ektsiyasi aerozollar vulqonlar tomonidan qisqa muddatli asosiy sababdir Iqlim o'zgarishi.

Portlovchi portlashlarda odatiy hodisa ustun qulashi otilib chiqadigan ustun havo zichligi yoki havo konvektsiyasi bilan osmonga ko'tarilishi uchun juda zich bo'lganda va uning o'rniga vulqon yon bag'irlariga tushib hosil bo'lish uchun piroklastik oqimlar yoki to'lqinlar (garchi ikkinchisi kamroq bo'lsa ham). Ba'zi hollarda, agar material yiqilib tushadigan darajada zich bo'lmasa, u yaratishi mumkin pirokumulonimbus bulutlar.

Shakllanish

Portlash vulkanlari yuqori konsentratsiyali portlashda paydo bo'ladi uchuvchan materiallar ko'tarilishda magma uni jarima bilan buzilishiga olib keladi vulkanik kul va qo'polroq tefra. Kul va tefra sekundiga bir necha yuz metr tezlikda otilib chiqadi va juda tez ko'tarilib, bir necha kilometr balandlikka ko'tariladi. konvektsiya oqimlar.

Portlash ustunlari vaqtincha bo'lishi mumkin, agar ular diskret portlash natijasida hosil bo'lgan bo'lsa yoki doimiy ravishda, doimiy portlash yoki bir-biridan yaqin joylashgan diskret portlashlar natijasida hosil bo'lsa.

Tuzilishi

Portlash ustunidagi qattiq va / yoki suyuq materiallar ko'tarilish jarayonida o'zgarib turadigan jarayonlar bilan ko'tariladi:[1]

  • Ustunning tagida material tez sur'atlarda kengayib boradigan gazlar, asosan bug 'bosimi bilan kraterdan zo'rlik bilan yuqoriga ko'tariladi. Gazlar kengayadi, chunki uning ustidagi tosh bosimi yuzaga yaqinlashganda tez pasayadi. Ushbu mintaqa gaz tortadigan mintaqa va odatda shamollatgichdan faqat bir yoki ikki kilometr balandlikda bo'ladi.
  • The konvektiv tortishish mintaqasi ustun balandligining katta qismini qoplaydi. Gazni tortish mintaqasi juda notinch va atrofdagi havo unga aralashib, isitiladi. Havo kengayib, uning zichligini pasaytiradi va ko'tariladi. Ko'tarilgan havo barcha qattiq va suyuq moddalarni ichiga o'rnatilgan portlashdan yuqoriga ko'taradi.
  • Ustun atrofdagi kamroq zich havoga ko'tarilgach, u oxir-oqibat issiq va ko'tarilgan havo atrofidagi sovuq havo bilan bir xil zichlikka ega bo'lgan balandlikka etadi. Ushbu neytral suzish mintaqasida otilib chiqqan material endi konveksiya bilan emas, balki faqat yuqoriga ko'tarilgan impuls orqali ko'tariladi. Bunga soyabon mintaqasi, va odatda yon tomonga yoyilgan ustun bilan belgilanadi. Chiqib ketadigan material va uning atrofidagi sovuq havo soyabon mintaqasining tagida bir xil zichlikka ega va tepalik impulsni materialni yuqoriga ko'taradigan maksimal balandlik bilan belgilanadi. Ushbu mintaqada tezlik juda past yoki ahamiyatsiz bo'lgani uchun u ko'pincha stratosfera shamollari tomonidan buziladi.

Ustun balandliklari

Portlash ustuni ko'tarilmoqda Vulqonni qaytaring, Alyaska

Ustun atrofdagi havodan zichroq bo'lgan balandlikka etganidan keyin ko'tarilishni to'xtatadi. Portlash ustuni yetishi mumkin bo'lgan balandlikni bir necha omillar boshqaradi.

Ichki omillarga otilib chiqadigan teshikning diametri, gaz magmaning tarkibi va tezlik u chiqarilgan. Tashqi omillar muhim bo'lishi mumkin, ba'zida shamollar ustun balandligini cheklaydi va mahalliy issiqlik harorati gradiyenti ham rol o'ynaydi. Atmosfera harorati troposfera odatda taxminan 6-7 ga kamayadi K / km, lekin bu gradientdagi kichik o'zgarishlar ustun ustun balandligiga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. Nazariy jihatdan maksimal ustun balandligi taxminan 55 km (34 milya) deb o'ylashadi. Amalda, taxminan 2-45 km (1,2-28,0 milya) oralig'idagi ustun balandliklari ko'rinadi.

Balandligi 20-40 km (12-25 milya) dan yuqori bo'lgan otilish ustunlari tropopoz va AOK qiling zarrachalar ichiga stratosfera. Troposferadagi kul va aerozollar tezda yo'q qilinadi yog'ingarchilik, ammo stratosferaga yuborilgan materiallar yo'q bo'lganda ancha sekin tarqaladi ob-havo tizimlar. Stratosfera in'ektsiyasining katta miqdori global ta'sirga ega bo'lishi mumkin: keyin Pinatubo tog'i 1991 yilda otilib chiqdi, global harorat taxminan 0,5 ° C (0,90 ° F) ga kamaydi. Eng katta otilishlar natijasida harorat bir necha darajagacha pasayadi va ma'lum bo'lganlarning sabablari bo'lishi mumkin ommaviy qirilib ketish.

Portlash ustunining balandliklari portlash intensivligini o'lchashning foydali usuli hisoblanadi, chunki ma'lum bir atmosfera harorati uchun ustun balandligi massa otilish tezligining to'rtinchi ildiziga mutanosibdir. Binobarin, shunga o'xshash sharoitlarni hisobga olgan holda ustun balandligini ikki baravar oshirish uchun sekundiga 16 baravar ko'p material otilib chiqish talab etiladi. Kuzatilmagan portlashlar ustun balandligini xaritalash orqali aniqlash mumkin maksimal har xil o'lchamdagi piroklastlarni ventilyatsiyadan olib o'tadigan masofa - ustun qancha baland bo'lsa, ma'lum massadagi (va shuning uchun kattalikdagi) material tashqariga chiqarilishi mumkin.

Portlash ustunining taxminiy maksimal balandligi tenglama bilan berilgan.

H = k (MΔT)1/4

Qaerda:

k - atmosfera sharoitlari kabi turli xil xususiyatlarga bog'liq bo'lgan doimiy.
M - otilish tezligi.
ΔT - chiqadigan magma va atrofdagi atmosfera o'rtasidagi harorat farqi.

Xavf

Ustunning qulashi

Püskürtme ustunlari zich materiallar bilan shunchalik to'ldirilgan bo'lishi mumkinki, ular konveksiya oqimlari tomonidan qo'llab-quvvatlanmaydigan darajada og'ir. Bu to'satdan sodir bo'lishi mumkin, masalan, magmaning otilish tezligi uni qo'llab-quvvatlash uchun etarli bo'lmagan havo talab qilinadigan darajaga ko'tarilsa yoki magma zichligi to'satdan to quyi mintaqalardan zichroq magma sifatida oshsa tabaqalashtirilgan magma kamerasi taqillatildi.

Agar shunday bo'ladigan bo'lsa, unda konvektiv surish mintaqasining pastki qismiga etib boradigan material endi konveksiya bilan etarli darajada qo'llab-quvvatlanmaydi va uning ostiga tushadi tortishish kuchi, shakllantirish a piroklastik oqim yoki to'lqinlanish a yon bag'irlari bo'ylab harakatlanishi mumkin vulqon soatiga 100–200 km (62–124 milya) tezlikda. Kolonning qulashi kolonn yaratilishidagi vulqon xavfi eng keng tarqalgan va xavfli hisoblanadi.

Samolyot

Bir nechta portlashlar samolyotlarni jiddiy xavf ostiga qo'ydi, ular portlash ustunida uchragan yoki o'tib ketishgan. 1982 yilda sodir bo'lgan ikkita alohida hodisada laynerlar portlatilgan kolonnaning yuqori qismiga uchib ketishdi. Galunggung tog'i va kul ikkala samolyotga ham jiddiy zarar etkazdi. Dvigatellarni to'xtatib turadigan kulni yutish, kabinaning derazalarining qum puflamalari ularni shaffof bo'lmaganligi va bosim o'tkazgich kanallari orqali kulni yutish orqali yoqilg'ining ifloslanishidir. Dvigatellarning shikastlanishi, ayniqsa, a ichidagi harorat tufayli alohida muammo gaz turbinasi vulkanik kulning erishi yonish kamerasi va undan pastda joylashgan qismlarga, masalan, turbinalar pichoqlariga shisha qoplama hosil qiladi.

Bo'lgan holatda British Airways 9-reysi, samolyot to'rtta dvigatelda kuchini yo'qotdi, boshqasida, o'n to'qqiz kun o'tgach, Singapur aviakompaniyasining 747 samolyotida to'rtta dvigateldan uchtasi ishlamay qoldi. Ikkala holatda ham dvigatellar muvaffaqiyatli qayta ishga tushirildi, ammo samolyot favqulodda qo'nishga majbur bo'ldi Jakarta.

Portlash ustuni tufayli samolyotlarga o'xshash zarar etkazilgan Qayta boshlash vulkan Alyaska 1989 yilda Pinatubo tog'ining otilishidan so'ng, parvozlar ustunidan qochish uchun samolyotlar yo'naltirildi, ammo shunga qaramay, Janubi-Sharqiy Osiyodagi keng maydon bo'ylab tarqaladigan mayda kul 16 samolyotga zarar etkazdi, ba'zilari esa 1000 km (620 milya) gacha. vulqondan

Portlash ustunlari odatda ob-havo radarida ko'rinmaydi va oddiy bulutlar yoki tunda yashirin bo'lishi mumkin.[2] Portlash ustunlari tomonidan aviatsiya uchun xavfli bo'lganligi sababli, to'qqiz kishilik tarmoq mavjud Vulqonli kulga oid maslahat markazlari butun dunyo bo'ylab sun'iy yo'ldosh, yer hisobotlari, uchuvchilar hisobotlari va meteorologik modellar ma'lumotlari yordamida portlash ustunlarini doimiy ravishda kuzatib boradi.[3]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Vulkanlar qanday ishlaydi - otilish modeli (QuickTime filmi)". San-Diego davlat universiteti. Arxivlandi asl nusxasi 2007-07-01 da. Olingan 2007-06-30.
  2. ^ Mitchell Roth; Rik Gurits (1995 yil iyul). "Vulkanik kul bulutlarini vizualizatsiya qilish". IEEE kompyuter grafikasi va ilovalari. 15 (4): 34–39. doi:10.1109/38.391488.
  3. ^ "Samolyotlarni vulqon kulidan tozalash - Darvin vulkanik kuli bo'yicha maslahat markazi". Avstraliya hukumati - Meteorologiya byurosi. Olingan 2007-06-30.

Qo'shimcha o'qish

Tashqi havolalar