Ничто в природе не вызывает такого интереса и не возбуждает такого ужаса, как крупные вулканические извержения. И нет ничего, что вызывало бы такое суеверное уважение или такое эстетическое наслаждение, как вулканы. Вулканы многолики. Эти безжалостные губители жизней и имущества в то же время являются и благодетелями человечества, так как их деятельность обусловила плодородие почв и само существование суши. Г. Макдональд, 1975

Вулканизм – совокупность явлений, связанных с движением расплавленной массы (магмы), пепла, горячих газов, паров воды и других продуктов, поднимающихся из недр земли по трещинам или каналам в коре.

Термин вулкан – собирательный. Вулкан – возвышение, связанное каналом с магматическим очагом на глубине, это место, где расплавленная магма выходит на поверхность. Магма, состоящая в основном из силикатов, может подниматься вместе с парами воды, газами из глубины наверх, подчиняясь физическим законам. Магму, изливающуюся на поверхность, называют лавой. Но вулканом называют также холм или гору, возникшую в результате аккумуляции вулканического материала.

В опасной близости с действующими вулканами живет около 200 млн. человек. Подсчитано, что за последние 500 лет в результате активной деятельности наземных вулканов в мире погибло примерно 200 тыс. человек.

Классификация вулканов производится по условиям их возникновения и по характеру деятельности (табл. 4). Извержения бывают эксплозивные (взрывные) и эффузивные (изливающиеся). Эксплозивные происходят тогда, когда выход газа из магмы затруднен и высвобождение его происходит в виде взрыва. При этом жидкая лава распадается на клочья и выбрасывается в воздух. Этот материал называется пирокластическим или тефрой. При эффузивном извержении жидкая магма выходит на поверхность, изливается и стекает по склонам, образуя потоки. Более вязкая лава высоко нагромождается над жерлом, образуя вулканический купол. Сами по себе купола не опасны, но часто с ними связаны смертоносные палящие лавины (раскаленные газы, палящие тучи). Они представляют громадное, быстро растущее облако пыли, днем черное, а ночью светящееся тусклым красным светом. Главное в этом явлении не облако, а катящаяся под ним лавина раскаленных добела лавовых глыб, песка и пыли. Палящие лавины движутся с огромной скоростью до 150 км/час.

Наиболее опасны эксплозивные вулканы, хотя оба типа характеризуются похожими поражающими факторами.

Таблица 4

Классификация вулканов по характеру деятельности

Распространение вулканов . Нет на Земле района, который когда-либо в прошлом не был ареной вулканической деятельности. Сейчас вулканизм наблюдается лишь в некоторых географических областях, в определенных геологических условиях и приурочен к срединно-океаническим хребтам и активным континентальным окраинам. Подавляющее большинство действующих и недавно потухших вулканов сосредоточено в поясе, окружающем Тихий океан (Тихоокеанское «огненное кольцо» (см. выше). Одно из ответвлений этого кольца протягивается на восток через Индонезию в район, где горы южной Азии присоединяются к структурам Тихоокеанского кольца. Петля, образованная вулканами на Малых Антильских островах, считается выступом Тихоокеанского пояса. Около 75% действующих вулканов расположены в Тихоокеанском кольце и 14% – в одной только Индонезии.

Группы действующих вулканов находятся в Средиземноморье, на севере Малой Азии, в районе Красного моря и в Центральной Африке. Классические вулканы Средиземноморья расположены в основном в Италии.

Только 17% известных действующих вулканов находятся в океанических бассейнах, 83% сосредоточено на континентах.

Поражающие факторы и их последствия. Основные поражающие факторы – лавовые фонтаны, потоки горячей лавы и вулканической грязи, выпадение тефры, раскаленные вулканические газы, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча.

Лавовые потоки – это расплавленные горные породы с температурой 900-1000°С. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и её количества. Диапазон скоростей довольно широк: от нескольких сантиметров да нескольких десятков километров в час. В отдельных, наиболее опасных случаях она достигает 100 км/ч, но чаще всего не превышает 1 км/ч. Гибель людей непосредственно от лавовых потоков наблюдалась редко, так как большинство потоков движется медленно, и всегда есть возможность людей эвакуировать. Но под лавовыми потоками могут быть погребены города и сельскохозяйственные земли. В 1928 году под лавовыми потоками вулкана Этна был погребен город Маскалли, а в 1969 г. – часть Катании. Лавовые потоки, излившиеся на снег или лед, могут породить водные и грязевые потоки. Кроме того, они могут явиться причиной возникновения лесных и степных пожаров.

Тефра состоит из фрагментов застывшей лавы. Наиболее крупные называются вулканическими бомбами, более мелкие – вулканическим песком, а мельчайшие – пеплом.

Падение глыб и «бомб» происходит только на склонах вулкана и в его ближайших окрестностях, а наибольший ущерб вызывается гораздо боле обширным по территории выпадением пепла. Площадь, покрываемая пеплом, зависит от силы и направления ветра в период извержения. Поскольку большинство извержений продолжается менее месяца, а направление ветра меняется незначительно, пепел преимущественно откладывается в каком-либо одном секторе, отходящем от вулкана. Но иногда, поднятый высоко в стратосферу ветром, пепел переносится на огромные расстояния (пепел, образовавшийся при извержении вулкана Гекла в Исландии в 1997 году, выпал в Шотландии и Финляндии). Толщина слоя пепла может достигать 0,25 м на площади несколько десятков квадратных километров и более, нарушая сложившуюся систему землепользования, губя растительность, посевы и пастбища, загрязняя источники воды, забивая стоки и вызывая наводнение. Под тяжестью пепла могут рухнуть крыши домов. Страдают от пепла и животные. Травоядные животные умирают частично от голода, а частично вследствие засорения их пищеварительной системы при поедании покрытой пеплом травы. Относительно небольшое количество пепла могут вызвать стачивание зубов у жвачных животных. Вулканический пепел бывает иногда ядовитым, что связано с привнесением малых химических элементов, которые губительно воздействуют на животных и людей. Известны случаи болезни и гибели скота от фтора, кобальта, содержащихся в пепле.

Грязевые потоки после тефры являются главным элементом опасности. Они представляют смесь твердых горячих и холодных обломков с водой, стекающую вниз по склону под действием силы тяжести. Скорость их доходит до 90 км/час. Причиной их возникновения – изобилие рыхлых обломков горных пород на склонах. Накопление слоев пепла на склонах вулкана приводит к тому, что под действием тепла снег и лед тают. Насыщение пород и пепла водой и ее избыток приводит к смещению и стеканию рыхлых влажных масс по склону вниз. Грязевые потоки могут образоваться в результате сильных дождей. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время движения увлекать за собой крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Грязевые потоки могут затоплять города, сельскохозяйственные угодья, прорывать плотины и быть источниками катастрофических наводнений. Из-за большой скорости движения затрудняются проведение спасательных работ и эвакуация населения.

Палящая вулканическая туча сопровождает извержение вулканов типа «Мон-Пеле» и представляет собой смесь раскаленных газов и тефры (газово-пепловая лавина). Ее поражающее действие обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара с температурой до 1000°С. Громадная сверкающая туча газа и пепла на своем пути уничтожает строения, растительный покров, вызывая пожары. Люди испытывают при этом жар и удушье. Причина смерти людей – вдыхание раскаленного газа. Тела их обожжены. Увечья похожи на те, которые бывают при резком нагреве до такой температуры, когда вода в человеческом организме превращается в пар, но ткани не воспламенены. Известно, что из-за такой лавины в 1902 году погибло свыше 30 тысяч жителей города Сен-Пьер на Мартинике.

Вулканические газы. Извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами. Среди летучих продуктов вулканов преобладают углекислый и угарный газы, сера, водород, сероводород, аммиак, метан, хлор, хлористый водород, фтористый водород и ряд других. Выделение этих газов может продолжаться очень долго даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел. Кислотные газы вредны не только для людей, но и для растительности, вызывают коррозию металлов. Страдают посевы, телефонные провода, металлические изделия и оборудование. Тяжелые газы могут скапливаться в пониженных местах, вызывая гибель птиц и зверей. При извержении вулкана Лаки в Исландии в 1783 году выделилось очень много сернистых газов, что привело к гибели посевов, пастбищ, крупного рогатого скота, вызвало голод в стране.

Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержений может очень быстро образоваться огромное количество воды, что приводит к наводнениям.

Волна взрыва , характерная для эксплозивных (взрывных) вулканов, может инициировать оползни, обвалы, лавины, а на морях и океанах – цунами.

В вулканических районах значительную опасность представляют вызванные извержениями селевые грязекаменные потоки – лахары. Именно они несут основную ответственность за гибель людей. Селевые потоки на склонах вулканических конусов формируются: при излиянии кратерных озер, при стремительном таянии льда и снега во время извержения, при переходе палящих лавин, состоящих из подвижной смеси обломочного материала и раскаленных газов, в лахары, при выпадении интенсивных дождей, в результате выброса пепла во время дождей.

Современная вулканическая деятельность в нашей стране, вызывающая стихийные бедствия, зарегистрирована на Дальнем Востоке, Камчатке и Курильских островах.

Прогнозирование времени, места и силы ожидаемого извержения затруднено, а статистической информации, на основе которой можно предсказать вероятность активизации, как правило, недостаточно. Признаки активизации вулканической деятельности: сейсмические толчки, появление гармонического дрожания на сейсмографе – характерны для начала извержения. Предзнаменованием активизации вулканической деятельности являются многочисленные землетрясения различной силы.

Защитные и профилактические мероприятия включают прежде всего систему оповещения населения, единовременную или поэтапную эвакуацию населения. Для защиты от лавовых потоков применяют строительство искусственных каналов для отведения потоков лавы в определенное русло, дамб, отводящих потоки лавы от населенных пунктов, охлаждение водой края лавового потока, бомбардировка лавового потока для увеличения перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую. Меры борьбы с разрушительной деятельностью грязевых потоков включают строительство барьеров, водохранилищ и искусственных убежищ. Мерой защиты от раскаленных лавин служит предупреждение и эвакуация людей с территорий, находящихся под угрозой.

Действия населения. Жители, примыкающих к вулканам территорий, должны иметь запас питьевой воды, так как поверхностная вода может быть засорена пеплом. Вдыхание пепла может предотвратить простая противопыльная маска. Люди, вынужденные находиться в вулканическом дыму, могут воспользоваться противогазом, а при его отсутствии можно защитить рот и нос куском влажной ткани. Фильтрующие свойства ее возрастут, если смочить ткань в слабом растворе уксуса или мочи. В случаях, когда тяжелые газы скапливаются в понижениях рельефа, противогаз и мокрая ткань не помогут, так как в такой газовой смеси содержится недостаточно воздуха. Необходимо применять изолирующие дыхательные аппараты.

Взрыв вулкана Кракатау. Произошел в Зондском архипелаге в 1883 году оставил многочисленные свидетельства. До извержения это был небольшой архипелаг островов, самым крупным из которых был Кракатау размером 9 5 км. Большая часть прежнего вулканического острова была уничтожена – на его месте возникла впадина диаметром 10 км. Сохранилась лишь половина вулканического конуса. Из земных недр было выброшено и поднято на высоту от 2-3 до 70 км вместе с газами 18 км3 пепла, который рассеялся на площади около миллиона км2.. Громадные массы пепла, пемзы, шлаков и тягучей грязи устремились в Зондский пролив. Густые тучи пепла покрыли окружающее пространство. Вызванные взрывом морские волны поднимались на высоту до 30 м и распространились по всему Индийскому океану, вызывая разрушение на его берегах. Волнение распространилось также и по Тихому океану и достигло западных берегов Америки. Грохот взрыва был слышен на расстоянии 2-5 тыс. км от Кракатау: в городе Маниле, в центральной Австралии, на острове Мадагаскар..

В атмосфере также происходили бурные изменения. Вблизи Кракатау свирепствовали сильные ураганы. Образовавшаяся при взрыве воздушная волна обошла земной шар трижды, что зафиксировали барометрические наблюдения. С извержением вулкана Кракатау связана своеобразная зеленая окраска солнца, появившаяся вскоре после извержения. Ее объясняли скоплением мельчайших частиц вулканического пепла, которые носились в верхних слоях атмосферы. Во многих местах Европы через некоторое время вместе с дождем выпадал пепел. Исследования показали, что он состоит из тех же частиц, что и пепел в Кракатау.

По официальным данным, погибло приблизительно 40 тыс. человек. На сохранившихся от взрыва «обломках» архипелага было уничтожено все живое. Если бы на Кракатау и были жители, то в этот страшный день не уцелел бы ни один человек, так как даже на острове Себеси, лежащем на расстоянии 20 км от вулкана, погибло все население. Богатая тропическая растительность исчезла бесследно везде. Земля была совершенно голой; серая грязь и продукты извержений, вырванные с корнями деревья, остатки зданий трупы людей и животных усеяли ее. Несколько лет острова архипелага оставались безжизненными. Постепенно оставшиеся острова стали заселяться растениям, насекомыми, животными.

Извержение вулкана Келуд. Слово «лахар» индонезийского происхождения. Грязекаменные потоки представляют типичное стихийное природное бедствие, с которым приходится постоянно сталкиваться населению на Малайском архипелаге. Яванский вулкан Келуд (1731 м) с помощью своего кратерного озера породил за 100 лет 27 лахаров. Широко известны события, развернувшиеся при извержении в ночь с 19 на 20 мая 1919 года, когда 38 млн. м 3 воды буквально вышвырнуло на склоны вулкана. Горячие лахары устремились в долину и покрыли грязекаменной массой 131 км 2 , разрушив частично или полностью 104 селения. Стихия буйствовала каких-то 45 минут, но унесла за это время 5110 человеческих жизней. Расстояние в 16 км между точкой, расположенной ниже кратера на высоте 450 км и городом Блитаром, поток преодолел за 15 минут, что соответствует средней скорости 18 м/с. В Блитаре глубина потока достигала 2,5 м. В 20-километровой полосе, захваченной потоком, оказались Блитар и местность к северо-западу от него. Ширина отдельных грязевых рек была более 4 км, длина – до 38 км. Объем отложений оценивается приближенно 40-100 млн. м 3 . Один из лахаров глубиной 25 м прошел путь 31 км и покрыл селевой массой 45 км2.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Чрезвычайной ситуация природного характера - неблагоприятная обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате опасного природного явления, которое может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности населения.

Источником природной ЧС является опасное природное явление или процесс, причиной возникновения которого могут быть: землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал, сель, карст, эрозия, цунами, лавина, наводнение, сильный ветер, смерч, осадки, засуха, морозы (заморозки), туман, гроза, природный пожар. Поражающие факторы этих явлений влияют на жизнь и здоровье людей, сельскохозяйственных животных, растения, окружающую природную среду, а также объекты экономики.

Однако не каждое опасное природное явление приводит к возникновению ЧС, т.е. там, где человек не живет и не ведет никакой деятельности, учет ЧС не осуществляется.

ЧС складывается только тогда, когда в результате проявления опасного природного явления возникает реальная угроза жизни человека и окружающей его среде.

Чрезвычайные ситуации природного характера еще называют стихийными бедствиями. Под стихийными бедствиями понимают опасные природные явления или процессы геофизического, геологического гидрологического, атмосферного и других происхождений таких масштабов, которые вызывают катастрофические ситуации, характеризующиеся внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушением и уничтожением материальных ценностей, поражением и гибелью людей и животных. Исходя из причин (условий) возникновения все стихийные бедствия подразделяются на группы геологического, метеорологического, гидрологического (гидрометеорологического) характера, а также природные пожары и массовые заболевания .

Стихийные бедствия как явления часто приводят к авариям и катастрофам в промышленности, на транспорте, в коммунально-энергетическом хозяйстве и других сферах деятельности человека.

1. Теоретические исследования

Вулканы - (по имени бога огня Вулкана) - геологические образования на поверхности коры Земли или другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы и пирокластические потоки).

Вулканы классифицируются по форме (щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные) и др .

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных

активных процессов, происходящих в глубинах Земли. Ведь внутренняя часть постоянно находится в разогретом состоянии. На глубине от 10 до 30 км накапливаются расплавленные горные породы или магма. При тектонических процессах в земной коре образуются трещины. Магма устремляется по ним к поверхности. Процесс сопровождается выделением паров воды и газов, которые создают огромное давление, устраняя преграды на своем пути. При выходе на поверхность часть магмы превращается в шлак, а другая часть изливается в виде лавы. Из выброшенных в атмосферу паров и газов на землю оседают вулканические породы, именуемые тефрой.

Вулканические шлаки, пемза, пепел, горные породы нагромождаются вокруг, образуя гору преимущественно конусообразной формы, которая и называется вулканом. В верхней части находится кратер, имеющий форму воронки, связанной каналом с источником магмы.

По степени активности вулканы классифицируют на действующие, дремлющие и потухшие. Из всех существующих вулканов около 900 считаются активными, но поскольку их деятельность сменяется периодами длительного покоя, классификация носит несколько условный характер. К действующим относят те, что извергались в историческое время. Потухшие, наоборот, не извергались. Дремлющие характеризуются тем. что они периодически проявляют себя, но до извержения дело не доходит. По данным ЮНЕСКО, за последние 500 лет число жертв от вулканических извержений составляет свыше 200 тыс. человек. В России тдеятельность вулканов наблюдается лишь в малонаселенных и труднодоступных районах Камчатки и Курильских островов.

Наиболее опасные явления, сопровождающие извержения вулканов, - это лавовые потоки, выпадение тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы.

Лавовые потоки - это расплавленные горные породы с температурой 900 - 1000°. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и ее количества. Диапазон скоростей довольно широк: от нескольких сантиметров до нескольких километров в час. В отдельных и наиболее опасных случаях она доходит до 100 км, но чаще всего не превышает 1 км/ч.

Тефра состоит из обломков застывшей лавы. Наиболее крупные именуются вулканическими бомбами, те, что помельче - вулканическим песком, а мельчайшие - пеплом. Выпадение тефры приводит к уничтожению животных, растений, а в отдельных случаях и к гибели людей.

Грязевые потоки - это мощные слои пепла на склонах вулкана, которые находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые порции пепла, они соскальзывают по склону. В некоторых случаях пепел пропитывается водой, в результате чего образуются вулканические грязевые потоки. Их скорость может достигать нескольких десятков километров в час. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время своего

движения увлекать крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Из-за большой скорости движения затрудняются проведение спасательных работ и эвакуация населения.

Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержений может очень быстро образоваться огромное количество воды, что и приводит к наводнениям.

Палящая вулканическая туча представляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие ее обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара с температурой до 1000°.

Вулканические газы. Извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами - смесью сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной и фтористоводородной кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших концентрациях, смертельно опасных для человека. Выделение) тих газов может продолжаться очень долго даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел.

Классификация вулканов производится по условиям их возникновения и по характеру деятельности.

По первому признаку различаются четыре типа.

Первый. Вулканы в зонах субдукции или зонах подвига океанической плиты под материковую. За счет тепловой концентрации в недрах Земли плиты раздвигаются и на их границах накапливается лава, которую приносят восходящие конвекционные потоки. Накопленная здесь лава устремляется к поверхности, что и приводит к вулканическим извержениям.

Второй. Вулканы в рифтовых зонах. Они возникают в связи с ослаблением земной коры и выпучиванием границы между корой и мантией Земли. Образование вулканов здесь связано с тектоническими явлениями.

Третий. Вулканы в зонах крупных разломов. Во многих местах земной коры имеются разрывы (разломы). Там происходит медленное накопление тектонических сил, которые могут превратиться во внезапный сейсмический взрыв с вулканическими проявлениями.

Четвертый. Вулканы зон горячих точек. В отдельных районах под океаническим дном в земной коре образуются «горячие точки», где сосредотачивается особенно высокая тепловая энергия. В этих местах горные породы расплавляются и в виде базальтовой лавы выходят на поверхность.

2. Извержение вулканов в России

Полуостров Камчатка и Курильские острова входят в так называемое Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо, на котором находятся 75% всех действующих вулканов Земли. По состоянию на 24 сентября 2014 года в России на Камчатке и Курильских островах насчитывается почти 8 тысяч вулканических образований. Из них подробно изучены и описаны 283, которые могут представлять наибольшую опасность для человека и его хозяйственной деятельности.

Всего, по данным Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИВС ДВО РАН), в России насчитывается 55 действующих и 217 потухших вулканов.

Чаще всего для измерения мощности извержения используется показатель вулканической эксплозивности (VEI - Volcanic Explosivity Index), который отражает количество выброшенного вещества в баллах - от 1 (гавайские извержения) до 8 (супервулканические).

Самое мощное извержение в России, зарегистрированное в истории наблюдений, обладало эксплозивностью 5 баллов - 20 октября 1955 года после 1000 лет спячки проснулся вулкан Безымянный (Ключевская группа, Камчатка, высота - 2882 м). 30 марта 1956 года на нем произошел крупный взрыв, который расколол вершину вулканического конуса, вызвал сильный селевой поток и поднял пепел на высоту 45 км. Пострадавших не было.

С 2000 года произошло два извержения эксплозивностью 4 балла (10 млн м кубометров выброшенного вещества, высота столба пепла - 10-25 км; такой показатель имело извержение исландского вулкана Эйяфьядлайёкюдль в 2010 году, приведшее к серьезным перебоям в авиасообщении в регионе).

11 июня 2009 года началось извержение на вулкане Сарычева (необитаемый остров Матуа, Большая Курильская гряда, 1446 м.). Извержение сопровождалось девятью крупными взрывами, пепел выбрасывался на высоту до 16 км, длина пепловых шлейфов достигла 1 тыс. км. Активность вулкана тогда запечатлели с Международной космической станции. По данным вулканологов, извержение было самым мощным за весь период наблюдения за курильскими вулканами.

27 ноября 2012 года началось извержение вулкана Плоский Толбачик Ключевской группы камчатских вулканов. В ходе извержения вулкан, на склоне кторого образовалась трещина длиной около 5 км, выбрасывал около 1,2 тыс. т лавы в секунду, лавовые потоки остановились в 17-20 км от источника. 27 декабря в результате извержения был уничтожен конус вулкана. В момент извержения над Камчаткой находился сильный циклон, поэтому большое облако пепла сформироваться не успело. Пепел выпал в поселках Козыревск и Майское в 35-40 км от вулкана. Извержению было присвоено собственное имя в честь 50-летия Института вулканология и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН (второй случай присвоения имени извержению в истории Камчатки).

Извержения эксплозивностью 3 балла (1 млн куб. выброшенного вещества, высота столба пепла - 3-15 км) с 2000 года наблюдались более 10 раз на камчатских вулканах Безымянный, Шивелуч (высота - 3307 м.), Кизимен (2376 м.), Карымский (1486 м), Ключевая сопка (4835 м) и Жупановский (2958 м.)

В отличие от частых землетрясений, извержения вулканов на Камчатке и Курильских островах не приводят к большому материальному ущербу и не вызывают проблем у авиации из-за удаленности от основных коридоров, однако могут вызывать перебои в работе наземного транспорта. Так, 28 октября 2010 года было прервано транспортное сообщение с районным центром Усть-Камчатск из-за почти одновременных крупных извержений на вулканах Шивелуч и Ключевая сопка, выбросивших пепел на высоту до 10 км. 18 октября 2010 года из-за активизации вулкана Ключевая сопка произошло таяние ледника, что привело к разливу реки Студеной и нарушению сообщение с несколькими селами .

Ожидающее вулканическое извержение

В 2015 г. ожидается извержение уже активного исландского вулкана Бардарбунга, что приведет к новым беспрецедентным выбросам ядовитого сернистого газа в небо над Европой. Извержение повлечет за собой изменение погодных условий, которое приведет к снижению производства зерновых во всем мире и удвоению цен на них.

К счастью, резкое повышение цен будет лишь частично вызвано фактическим снижением урожайности и по большей части будет обусловлено страхами по поводу этого события, когда менее обеспеченные зерновыми страны постараются увеличить свои запасы.

На настоящий момент извержение ограничено большим длинным разломом - трещиной, которая открылась на горе Хохлураун рядом с самим вулканом Бардарбунга и привела к созданию озера лавы площадью около 70 кв. км (на середину ноября). Извержение выбрасывает в атмосферу больше сернистого газа, чем все производства Европы вместе взятые.

На настоящий момент извержение ограничено большим длинным разломом - трещиной, которая открылась на горе Хохлураун рядом с самим вулканом Бардарбунга и привела к созданию озера лавы площадью около 70 кв. Извержение выбрасывает в атмосферу больше сернистого газа, чем все производства Европы вместе взятые.

Тем временем ученые постоянно регистрируют серии землетрясений вдоль огромной подледниковой кальдеры самого вулкана Бардарбунга, которая занимает площадь около 80 кв. км (т.е. практически равна по размеру Манхэттену). Кальдера быстро опускается, и существует риск ее обрушения по мере вытекания из вулкана магмы через соседнюю трещину на горе Хохлураун.

Обрушение может спровоцировать намного более интенсивное извержение, что потенциально способно привести к изменению климата на всей планете.

3. Основные правила поведения

чрезвычайный вулкан извержение природный

a. Если вы живете в непосредственной близости к вулкану, постоянно следите за сообщениями о его состоянии, подготовьте горячий рюкзак с самыми необходимыми вещами и документами. Он всегда должны быть наготове.

b. При получении предупреждения об извержении или возможных последующих осложнениях (наводнение, сход сели) консервируйте свое жилище, собирайте все самые необходимые вещи и ищите себе укрытие, желательно подальше от огнедышащих, пеплоизвергающих, лавосочящихся склонов до лучших времен, пока минует опасность извержения вулкана.

c. Если вы не успели спетлять на другой конец света и извержение застало вас врасплох, обязательно защищайте свое тело и голову от пепла и камней. Голову защитит почти все, от деревянных конструкций до картона, о дыхании позаботится марлевая повязка своими руками или респиратор. Ну а если вы подготовились на все 100%, то можете доставать свой трофейный противогаз, но помните, что в таком виде вас очень сложно узнать.

d. Извержение вулканов часто сопровождается паводками, сходами селевых потоков, затоплениями. Поэтому избегайте долин рек, особенно вблизи вулкана, старайтесь взобраться, как можно выше, чтобы не стать жертвой потоков воды или селя.

e. Если при извержении вулкана вы покидаете опасную зону на транспорте, выбирайте маршрут, противоположный направлению ветра. Это поможет вам избежать неприятного свидания с пеплом в дальнейшем.

f. Средняя скорость движения лавы - 40 км/ч. От этой горячей штуки вполне реально убежать. Как и в случае с пеплом, стоит выбирать направление движения, перпендикулярное сходу потока.

g. Если вам дорого здоровье, одевайте как можно больше теплой одежды. Это позволит защитить ваш организм от кислоты, которая будет образовываться в огромных количествах в результате реакции с окружающей средой SO2.

h. После извержения не спешите возвращаться в свой дом. Сигналом должны послужить сообщения служб по ЧС. Если есть возможность, проведите несколько дней подальше от зоны, которая пострадала от извержения вулкана.

i. По возврате в свое жилище, старайтесь как можно дольше не открывать окна (2-3 недели), пока пепел полностью не выветрится из окружающей среды. Не забывайте защищать дыхательные органы .

Последствия

В настоящее время учёные уже с определённой долей уверенности могут предсказывать извержения вулканов, однако пока что это слабо помогает в борьбе с последствиями этого стихийного бедствия в глобальном масштабе. Например, была проведена реконструкция ситуации повторения одного из исландских вулканов в конце XVIII века - тогда в атмосферу было выброшено около 120 миллионов тонн диоксида серы, что привело к гибели 20% населения острова и 75% поголовья местного скота.

Подобное извержение в скором времени может произойти снова, считают специалисты, так как за немногим более чем тысячу лет в Исландии было как минимум четыре извержения такого масштаба. В таком случае в современных условиях количество человеческих жертв могло приблизиться к 150 тысячам человек. В зоне повышенного риска оказались бы те жители Европы, которые страдают теми или иными заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Потому при таком извержении по всему Старому Свету в два раза увеличилась концентрация в воздухе частиц диаметром менее 2,5 микрометра, которые представляют для таких людей особую опасность.

Что касается экономических последствий такого извержения, то эта часть прогноза не составлялась, однако легко можно себе представить огромные убытки из-за транспортного коллапса, учитывая опыт извержения другого исландского вулкана в апреле 2010 год - тогда на неделю наступила транспортная неразбериха по всей Европе. Но вулканы, как говорят учёные, могут быть ещё опаснее.

Извержения вулканов могут стать причиной гибели всего человечества.

Такую ситуацию моделируют исходя из обоснованного предположения, что ряд вулканов потенциально способны на извержения в сотни раз более мощные, нежели самые сильные из известных по историческим данным извержения вулканов. Если такое извержение произойдёт, то его последствиями будет не только погребение обширных территорий под слоями лавы и пепла, гибель большого числа людей и животных от удушья и проблем с сердцем, но и глобальные изменения климата. При таком сценарии возможно долговременное пребывание в атмосфере частиц пепла, которые будут препятствовать проникновению солнечных лучей и существенному похолоданию климата по всему миру .

Защита населения

Для обеспечения защиты населения от последствий извержения вулканов организуется постоянное наблюдение за предвестниками этого явления.

Предвестниками извержения являются вулканические землетрясения, которые связаны с пульсацией магмы, продвигающейся вверх по подводящему каналу. Специальные приборы регистрируют изменения наклона земной поверхности вблизи вулканов. Перед извержением меняется местное магнитное поле и состав вулканических газов, выделяющихся из фумарол (места выхода вулканических газов на поверхность Земли).

В районах активного вулканизма созданы специальные станции и пункты, в которых ведется непрерывное наблюдение за вулканами.

Организуется надежная система оповещения органов управления промышленных предприятий и населения об угрозе извержения вулкана.

У подножия вулканов запрещается строительство предприятий, жилых зданий, автомобильных и железных дорог, запрещается производить взрывные работы.

Наиболее надёжным способом защиты населения от последствий извержения вулкана является эвакуация. При поступлении сигнала об угрозе извержения вулкана необходимо немедленно покинуть здание и прибыть в пункт эвакуации .

Подготовка населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера организуется в рамках Единой системы подготовки населения в области гражданской обороны и защиты населения от чрезвычайных ситуаций и осуществляется по соответствующим группам в организациях, в том числе в образовательных учреждениях, а также по месту жительства. Обучение является обязательным и проводится в образовательных учреждениях Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, в образовательных учреждениях дополнительного профессионального образования федеральных органов исполнительной власти и организаций, в учебно-методических центрах по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям субъектов Российской Федерации, в иных образовательных учреждениях дополнительного профессионального образования, на курсах гражданской обороны муниципальных образований, по месту работы, учебы и месту жительства граждан.

Порядок подготовки населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций определяется Правительством Российской Федерации. В настоящее время он установлен Положением о подготовке населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (утв. Постановлением Правительства РФ от 4 сентября 2003 г. №547). Указанным нормативным актом установлен перечень лиц, которые должны пройти обязательную подготовку. К ним, в частности, отнесены:

* лица, занятые в сфере производства и обслуживания, не включенные в состав органов управления Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций;

* лица, не занятые в сфере производства и обслуживания;

* лица, обучающиеся в общеобразовательных учреждениях и учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования;

* руководители органов государственной власти, органов местного самоуправления и организаций;

* работники федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций, специально уполномоченные решать задачи по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и включенные в состав органов управления Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций;

* председатели комиссий по чрезвычайным ситуациям федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций.

Данный перечень охватывает практически все взрослое население Российской Федерации.

Совершенствование знаний, умений и навыков населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций осуществляется в ходе проведения командно-штабных, тактикоспециальных и комплексных учений и тренировок.

Командно-штабные учения продолжительностью до 3 суток проводятся в федеральных органах исполнительной власти и в органах исполнительной власти субъектов Российской Федерации 1 раз в 2 года, в органах местного самоуправления - 1 раз в 3 года. Командно-штабные учения или штабные тренировки в организациях проводятся 1 раз в год продолжительностью до 1 суток.

Тактико-специальные учения продолжительностью до 8 часов проводятся с участием аварийно-спасательных служб и аварийно-спасательных формирований (далее именуются формирования) организаций 1 раз в 3 года, а с участием формирований постоянной готовности - 1 раз в год.

Комплексные учения продолжительностью до 2 суток проводятся 1 раз в 3 года в муниципальных образованиях и организациях, имеющих опасные производственные объекты, а также в лечебно-профилактических учреждениях, имеющих более 600 коек. В других организациях 1 раз в 3 года проводятся тренировки продолжительностью до 8 часов.

Тренировки в общеобразовательных учреждениях и учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования проводятся ежегодно. При этом лица, привлекаемые на учения и тренировки в области защиты от чрезвычайных ситуаций, должны быть проинформированы о возможном риске при их проведении .

Заключение

За последние десятки лет учёные-вулканологи сделали много ценных наблюдений и выводов по деятельности вулканов. Для нас теперь ясна картина подготовки извержения и самого извержения различных вулканов. Но, к сожалению, этим и ограничивается человеческое знание в названной области. Мы можем только наблюдать и объяснять происходящие извержения. Останавливать, изменять, даже предупреждать эти грозные явления природы человек не может. Да это и понятно: ведь действующие при извержениях силы огромны. Они связаны с теми подземными силами, которые образуют земные складки - горы и горные хребты. На эти силы мы, конечно, не можем влиять, даже в малой степени. Они слишком могущественны.

С течением времени вулкан прекращает свою деятельность, и дождевые воды, ветер, лёд и снег, который накапливается на высоких горах, разрушают потухший вулкан. Нередко на его месте ничего не остаётся, кроме равнины, и только по смятым складкам земли и наличию изверженных каменных пород учёные делают заключение, что тут существовали когда-то горы и действующие вулканы. Конечно, по этим остаткам очень трудно бывает узнать подробности о существовавшем вулкане, но они дают нам другие, более ценные сведения.

Дело в том, что когда от вулкана почти не остаётся видимых следов, это означает, что разрушение его доходит до тех глубоких частей земной коры, которые находились когда-то под вулканом; здесь, когда вулкан действовал, образовывались руды разных металлов.

Таким образом, при обследовании областей, где когда-то были теперь разрушенные вулканы, почти всегда находят ценные руды. Зачастую они находятся тут прямо на поверхности земли, или на таких глубинах, откуда их легко достать.

Уральские горы, Кавказ, Казахстан, Алтай и многие другие горы Сибири и Дальнего Востока, которые так богаты рудами ценных металлов, и являются теми областями, где в очень отдалённые времена, десятки и сотни миллионов лет назад, существовали вулканы и происходили вулканические извержения.

Вулканы интересны не только как необычайное, грандиозное и страшное явление, но изучение их помогает разгадать действие подземных сил природы, которые создают сокровища в недрах земли, идущие на пользу человеку.

Список литературы

1. Действия производственного персонала и населения в чрезвычайных ситуациях природного характера. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://edu.dvgups.ru/METDOC/GO/темы / Тема % 20№%204.htm - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

2. Чрезвычайные ситуации и основы гражданской обороны. - [учебник]. - Курс лекций по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Разработал: к.т.н., доцент кафедры БЖД Вишняк Мария Николаевна Барнаул 2013 г. - - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

3. Вулкан. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: https://ru.wikipedia.org/wiki/Вулкан - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

4. Причины вулканических извержений. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://zemlja.clow.ru/texts/1800.htm - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

5. Самые мощные извержения вулканов в России. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://news.rambler.ru/27086529/ - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

6. В 2015 году ожидается катастрофическое извержение вулкана Бардарбунга. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://www.liveinternet.ru/users/mila111111/post346217477/ - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

7. Извержение вулкана: как выжить, правила поведения, рекомендации, советы. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://www.vigivanie.com/vigivanie-pri-izvergenii-vulkana/506-vulkan-git-izverzhenie - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

8. Вулканов стоит опасаться. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://www.chuchotezvous.ru/natural-disasters/482/page-2.html - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

9. Чрезвычайные ситуации природного характера. Вулканы. - [Электронный ресурс]. - Загл. С экрана: http://www.terepec48.ru/obj1.htm - дата обращения. - двадцатого мая две тысячи пятнадцатого года.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Чрезвычайная ситуация как обстановка, сложившаяся на определённой территории в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, классификация данных явлений. Правила поведения при возникновении чрезвычайных ситуаций различной природы.

реферат , добавлен 28.12.2010


Чрезвычайная ситуация как обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы. Понятие и специфика чрезвычайной ситуации экологического характера, ее последствия для человека.

контрольная работа , добавлен 28.08.2010


Определение стихийного бедствия, источники чрезвычайных ситуаций в природной сфере. Понятие опасного природного явления. Описание геологических проблемных ситуаций. Метеорологические и агрометеорологические явления. Эпидемия и средства борьбы с ней.

презентация , добавлен 11.09.2011


Оценка индивидуального и социального риска при чрезвычайных ситуациях природного характера и организация мероприятий по защите населения при землетрясениях. Определение вероятности формирования источника чрезвычайной ситуации природного характера.

контрольная работа , добавлен 19.04.2012


Классификация чрезвычайных ситуаций естественного (природного) происхождения. Чрезвычайные ситуации: землетрясения, извержение вулканов, сель, оползни, ураган, буря, смерч, сильный снегопад, заносы, обледенения, лавины, наводнение, подтопление и др.

контрольная работа , добавлен 04.12.2008


Воспитание у учащихся навыков правил безопасного поведения при чрезвычайных ситуациях. Действия при наводнении, землетрясении, урагане, сильной грозе, оползне в горах, лесном пожаре. Поведение при эвакуации, оказание медицинской помощи пострадавшим.

методичка , добавлен 11.11.2009


Источники и виды природных чрезвычайных ситуаций. Геологически опасные явления: землетрясение, оползень. Ураган, буря, смерчь. Правила действия людей при их возникновении. Как действовать во время грозы. Цунами и наводнение. Пожары в лесах, на торфяниках.

курс лекций , добавлен 30.01.2010


Виды и характеристика чрезвычайных ситуаций природного происхождения, их поражающие факторы и масштабы разрушений. Степень негативного влияния на жизнь и безопасность людей. Меры предупреждения и защиты. Возможность прогнозирования и способы оповещения.

контрольная работа , добавлен 14.12.2009


Знакомство с классификацией производственных аварий по их тяжести и масштабности. Чрезвычайная ситуация как обстановка, сложившаяся в результате аварии, катастрофы или иного бедствия, анализ видов. Характеристика особенностей стихийных бедствий.

презентация , добавлен 13.01.2015


Понятие и причины возникновения катастроф природного и техногенного характера. Нормативная база государственного управления защитой населения от чрезвычайных ситуаций. Анализ деятельности государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС в России.

Извержения вулканов

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы:

Гавайский тип -- выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озёра, должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины.

Гидроэксплозивный тип -- извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей, отличаются образованием большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.

Признаки предстоящего извержения

• - Усиление сейсмической активности (от едва заметных колебаний лавы до настоящего землетрясения).
• - "Ворчание", доносящееся из кратера вулкана и из-под земли.
• - Запах серы, исходящий из протекающих рядом с вулканом рек и ручьев.
• - Выпадение кислотных дождей.
• - Пемзовая пыль в воздухе.
• - Вырывающиеся время от времени из кратера газы и пепел.

Действия людей при извержении вулкана

Зная об извержении, можно изменить путь лавовых потоков с помощью специальных желобов и лотков. Они позволяют пустить поток в обход жилищ, удержать его в нужном русле. В 1983 году на склоне знаменитой Этны удалось взрывами создать направленное русло для лавы, что спасло от угрозы ближайшие селения.

Иногда помогает охлаждение лавового потока водой - такой способ использовали жители Исландии при борьбе с вулканом, "проснувшимся" 23 января 1973 года. Около 200 мужчин, оставшихся после эвакуации, направили пожарные струи на ползущую к порту лаву. Остывая от воды, лава каменела. Удалось спасти большую часть города Вейстманнаэйяра, порт, и при этом никто не пострадал. Правда, борьба с вулканом затянулась почти на полгода. Но это скорее исключение, чем правило: воды требовалось огромное количество, а островок небольшой.

Как подготовиться к извержению вулкана

Следите за предупреждением о возможном извержении вулкана. Вы спасете себе жизнь, если своевременно покинете опасную территорию. При получении предупреждения о выпадении пепла закройте все окна, двери и дымовые заслонки.

Поставьте автомобили в гаражи. Поместите животных в закрытые помещения. Запаситесь источниками освещения и тепла с автономным питанием, водой, продуктами питания на 3 - 5 суток.

Как действовать во время извержения вулкана

При первых "симптомах" начинающегося извержения нужно внимательно слушать сообщения Министерства по чрезвычайным ситуациям и выполнять все их указания. Желательно срочно покинуть район бедствия.

Что делать, если извержение застигло вас на улице?

• 1. Бегите к дороге, старайтесь предохранять голову.
• 2. Если вы едете на машине, будьте готовы к тому, что колеса увязнут в слое пепла. Не старайтесь спасти машину, оставьте ее и выбирайтесь пешком.
• 3. Если вдали появится шар из раскаленной пыли и газов, спасайтесь, укрывшись в подземном убежище, которые строятся в сейсмоопасных зонах, или ныряйте в воду, пока раскаленный шар не промчится дальше.

Какие меры надо предпринять, если эвакуация не нужна?

• 1. Не поддаваться панике, оставаться дома, закрыв двери и окна.
• 2. Выходя на улицу помните, что нельзя надевать синтетические вещи, так как они могут загореться, при этом ваша одежда должна быть максимально удобной. Рот и нос необходимо защитить влажной тряпкой.
• 3. Не укрывайтесь в подвале, чтобы не оказаться погребенными под слоем грязи.
• 4. Запаситесь водой.
• 5. Следите, чтобы падающие камни не вызвали пожар. При первой возможности очищайте крыши от пепла, возникающий пожар тушите.
• 6. Следите за сообщениями МЧС по радио.

Как действовать после извержения вулкана

Закройте марлевой повязкой рот и нос, чтобы исключить вдыхание пепла. Наденьте защитные очки и одежду, чтобы исключить ожоги. Не пытайтесь ехать на автомобиле после выпадения пепла - это приведет к выходу его из строя. Очистите от пепла крышу дома, чтобы исключить ее перегрузку и разрушение.

Пеплопады

Одно из самых крупных извержений XX века произошло 15 июня 1991 года на горе Пинатубо (Филиппины) -- вулкане, бездействовавшем почти 700 лет. Эруптивная колонна плинианского типа высотой 35 км стала следствием извержения мощностью 6 по шкале VEI и с интенсивностью 11,6, оставившего на месте бывшей вершины кальдеру диаметром 2,5 км. Обрушение эруптивной колонны привело к образованию множества пирокластических потоков, распространившихся на расстояние более 10 км от вулкана и уничтоживших растительность на площади 400 км2, но, как описано в главе 6, признаки угрозы не были оставлены без внимания и население успели эвакуировать из зоны риска. Как уже отмечалось, более 1200 человек, умерших в результате этого извержения, были жертвами заболеваний. На площади около 2000 км2 выпал 10-сантиметровый слой пепловых осадков. В пределах этой зоны около 300 людей погибли, когда крыши домов обрушились под весом пепла, хотя здания находились более чем в 30 км от вулкана.

Опыт показывает, что 10-сантиметровый слой пепловых осадков на плоской крыше может обрушить ее, особенно если пепел пропитывается водой из-за дождей, часто сопровождающих извержения плинианского типа. Простой, но эффективной профилактической мерой может стать как можно более частая очистка крыш от пепла. Коньковые крыши лучше противостоят этой угрозе. Однако здания, расположенные в пределах возможного падения даже мелких вулканических бомб диаметром в несколько сантиметров, могут подвергнуться серьезным повреждениям.

Респираторные угрозы

Другой проблемой, не связанной с падением вулканических бомб, является респираторная угроза для дыхательных путей. Вдыхание частиц тонкого пепла диаметров менее К) мкм приводит к раздражению дыхательных путей и особенно опасно для астматиков. Эта угроза сохраняется не только во время пеплопада, но и пока пепел остается на земле в рыхлом виде, когда он снова может подняться в воздух от ветра, движущихся автомобилей или даже от попытки пройти по нему. В сущности, такая же проблема возникает в случаях, когда мелкие частицы пепла выпадают из облаков, поднимающихся над пирокластическими потоками. Дождь, как правило, очень эффективно очищает воздух и либо смывает тонкие пепловые осадки, либо превращает их в грязь. Это ликвидирует респираторную угрозу, но создает условия, которые могут приводить к образованию вулканических грязевых потоков, известных как лахары, о которых еще пойдет речь в этой главе.

Вулкан (от лат. vulcanus - огонь, пламя), геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.

Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие, потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Понятие активный достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими - на которых они маловероятны.

Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считаются действующими.

По форме различают центральные , извергающиеся из центрального выводного отверстия, и трещинные (линейные) , аппараты которых имеют вид зияющих трещин или ряда небольших конусов.

По особенностям строения и типам извержения различают:

· Щитовидные вулканы образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры. Как, например, на вулкане Мауна-Лоа на Гавайских островах, где она стекает прямо в океан.

· Шлаковые конусы выбрасывают из своего жерла только такие неплотные вещества, как камни и пепел: самые крупные обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше. Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими.

· Стратовулканы , или «слоистые вулканы», периодически извергают лаву и пирокластическое вещество - смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому отложения на их конусе чередуются. На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы, которые служат вулкану опорой.

· Купольные вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое количество просачивается наружу, стекая по склонам. Магма закупоривает жерло вулкана, подобно пробке, которую накопившиеся под куполом газы буквально выбивают из жерла.

Основные части вулканического аппарата: магматический очаг (в земной коре или верхней мантии); жерло - выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; конус - возвышенность на поверхности Земли из продуктов выброса вулкана; кратер - углубление на поверхности конуса вулкана.

После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и его окрестностях сохраняются процессы, связанные с остыванием магматического очага и называемые поствулканическими . К ним относят фумаролы, термы, гейзеры.

Фумаро́ла - трещины и отверстия, располагающиеся в кратерах, на склонах и у подножия вулканов и служащие источниками горячих газов. В любых вулканических газах преобладает водяной пар, составляющий 95–98 %. Второе место после водяного пара в составе вулканических газов занимает двуокись углерода (CO 2); далее следуют газы, содержащие серу (S, SO 2 , SO 3), хлористый водород (HСl) и другие менее распространенные газы типа фтористого водорода (HF), аммиака (NH 3), окиси углерода (CO) и т. д. В Камеруне (Центральная Африка) находится влк. Ниос, в кратере которого расположено озеро. 21 августа 1986 г. жители деревень, раскинувшихся в окрестностях, услышали звук, напоминающий громкий хлопок. Через некоторое время газовое облако, вырвавшееся из воды кратерного озера и накрывшее территорию площадью около 25 км 2 , стало причиной смерти более 1700 человек. Смертоносный газ оказался двуокисью углерода, выброшенной в атмосферу из еще не потухшего вулкана.

Те́рмы - горячие источники, широко распространены в областях вулканизма. Воды бывают натриево-хлоридными, кислыми сульфатно-хлоридными, кислыми сульфатными, натриево- и кальциево-бикарбонатными и другими. Нередко в термальных водах содержится много радиоактивных веществ, в частности радона. Не все термы связаны с вулканами, так как с глубиной температура увеличивается, и в районах с повышенным геотермическим градиентом циркулирующая атмосферная вода нагревается до высоких температур.

Ге́йзер - источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара. Вода, выбрасываемая гейзером, относительно чистая, слабо минерализованная. Деятельность гейзера характеризуется периодической повторяемостью покоя, наполнения котловинки водой, фонтанирования пароводяной смеси и интенсивных выбросов пара, постепенно сменяющихся спокойным их выделением, прекращением выделения пара и наступлением стадии покоя. Различают регулярные и нерегулярные гейзеры. У первых продолжительность цикла в целом и его отдельных стадий почти постоянна, у вторых - изменчива, у разных гейзеров продолжительность отдельных стадий измеряется минутами и десятками минут, стадия покоя длится от нескольких минут до нескольких часов или дней.

Вулканы причиняют огромный ущерб, особенно тогда, когда извержение происходит внезапно и не остается времени предостеречь и эвакуировать население. Раскаленная лава уничтожает все, что встречается на ее пути, вызывая пожары, ядовитые газы распространяются на большое расстояние, а пепел покрывает огромные пространства.

Вулканические извержения по своим последствиям опасны для людей, проживающих в близости к действующим вулканам. К числу наиболее опасных явлений относятся лавовые потоки, выпадения тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы.

Лавовые потоки состоят из лавы – расплава горных пород, разогретых до температуры 900–1000 °С. В зависимости от состава горных пород лава может быть жидкой или вязкой. При извержении вулкана лава изливается из трещин в склоне вулкана, либо переливается через край кратера вулкана и стекает к его подножию. Лавовый поток передвигается тем быстрее, чем мощнее сам лавовый поток, больше уклон конуса вулкана и жиже лава. Диапазон скоростей лавовых потоков достаточно широк: от нескольких сантиметров в час до нескольких десятков километров в час. В отдельных случаях, скорость лавовых потоков может достигать 100 км/час. Чаще всего скорость движения не превышает 1 км/час. Лавовые потоки при смертоносных температурах представляют опасность лишь тогда, когда на их пути оказываются населенные пункты. Однако и в этом случае остается время на эвакуацию населения и проведение защитных мероприятий.

Тефра состоит из обломков застывшей лавы, более древних подповерхностных горных пород и раздробленного вулканического материала, образующего конус вулкана. Тефра образуется при вулканическом взрыве, сопровождающем извержение вулкана. Наиболее крупные обломки тефры именуются вулканическими бомбами, несколько меньшие по размеру – лапиллами, еще более мелкие – вулканическим песком, а мельчайшие – пеплом. Вулканические бомбы отлетают на несколько километров от кратера. Лапиллы и вулканический песок могут распространяться на десятки километров, а пепел в высоких слоях атмосферы может несколько раз обогнуть земной шар. Объем тефры при некоторых вулканических извержениях значительно превосходит объем лавы; иногда выбросы тефры составляют десятки кубических километров. Выпадение тефры приводит к уничтожению животных, растений, возможна гибель людей. Вероятность выпадения тефры на населенный пункт в значительной степени зависит от направления ветра. Мощные слои пепла на склонах вулкана находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые порции пепла, они соскальзывают со склона вулкана. В некоторых случаях пепел пропитывается водой, в результате чего образуются вулканические грязевые потоки. Скорость грязевых потоков может достигать нескольких десятков километров в час. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время своего движения увлекать крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Из-за большой скорости движения грязевых потоков затрудняется проведение спасательных работ и эвакуации населения.

При таянии ледников во время вулканических извержений может сразу образоваться огромное количество воды, что приводит к вулканическим наводнениям. Точно подсчитать, какое количество воды спустил ледник, трудно, хотя это весьма важно для планирования мер защиты от вулканического наводнения. Это объясняется тем, что ледники имеют много внутренних полостей, заполненных водой, которая добавляется к воде, возникающей при таянии ледников во время вулканического извержения.

Палящая вулканическая туча представляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие палящей тучи обусловлено образующейся при ее возникновении ударной волной (ветром у краев тучи), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара (температура до 1000°С). Кроме того, сама туча может передвигаться с большой скоростью (90–200 км/ч).

Вулканические газы представляют собой смесь сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной и фтористоводородной кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших концентрациях, смертельно опасных для человека. Выделение газов может продолжаться десятки миллионов лет даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел. Резкие колебания климата обусловлены изменением теплофизических свойств атмосферы за счет ее загрязнения вулканическими газами и аэрозолями. При крупнейших извержениях вулканические выбросы распространяются в атмосфере над всей планетой. Примесь углекислого газа и силикатных частиц может создавать парниковый эффект, ведущий к потеплению земной поверхности; большинство же аэрозолей в атмосфере приводит к похолоданию. Конкретный эффект извержения зависит от химического состава, количества выброшенного материала и от расположения его источника.

При извержениях островных и подводных вулканов часто возникают цунами. Кроме того, образующиеся при подводных извержениях облака вспыхивающих газов и пара могут служить причиной гибели морских судов. Газ способен выделяться не только в точках извержения, но и на соседних с ним больших пространствах морского дна, покрытого отложениями с высоким содержанием газогидратов. Последние могут распадаться на воду и газ при довольно малых изменениях давления, температуры, химического состава вышележащей толщи воды.

§4.1. Механизм вулканических извержений.

Вулкан (от лат. vulcanus – огонь, пламя) – геологическое образование в виде конуса из изверженных и остывших пород, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность и в атмосферу извергаются лава, горячие газы, пары воды, пепел, обломки горных пород. Различают вулканы действующие, уснувшие и потухшие, а по форме – центрального и линейного типов.

Извержение вулкана может продолжаться несколько дней, иногда месяцев и даже лет. После извержения вулкан успокаивается на несколько лет и даже десятилетий. Такие вулканы называют действующими. Если промежуток между извержениями значительно больше, то его называют уснувшим. К потухшим относятся вулканы, которые извергались в давно прошедшие времена; об их деятельности не сохранилось никаких сведений.

По внешнему виду вулканы подразделяют на центрального типа и линейные. У вулкана центрального типа роль выводного канала для магмы выполняет жерло-вертикальный туннель (своеобразная труба), ведущий от подземного магматического очага к поверхности; у линейного вулкана магма поднимается к поверхности по трещинам. Схема вулкана центрального типа показана на рис. 28.

Рис.28 Схема вулкана центрального типа.

АА’ – поверхность земли, 1 – магматический очаг, 2 – жерло вулкана, 3 – кратер вулкана, 4 – конус вулкана

Примером вулканов линейного типа являются подводные вулканы океанических рифтовых хребтов.

Понятие вулканической деятельности охватывает явления, связанные с подъемом нагретых субстанций из глубин Земли на поверхность, то есть газов, пара, горячей воды, лавы. Лавой называется поднявшаяся по жерлу вулкана и изливающаяся из его кратера магма. Она представляет собой жидкую или очень вязкую преимущественно силикатную массу, нагретую до температуры ~ 1200 0 .

На Земле насчитывается 552 действующих вулкана . В нашей стране действующие вулканы находятся на Камчатке и Курильских островах. В связи с отдаленностью от основных густо населенных районов страны их деятельность менее сказывается на основное массе населения, чем, например, землетрясения. Но извержения вулканов были и есть проявление могущественных сил природы.

Вулканы, как правило, тяготеют к границам тектонических плит, см. §1.1. Вулканическое извержение является сложным процессом. Приближенно качественную картину извержения можно представить следующим образом. Как указывалось в этом параграфе, вещество астеносферы находится под большим давлением, обусловленным весом земной коры. При определенных условиях вещество астеносферы может перейти в жидкое (расплавленное) состояние, называемое магмой. В магме содержатся растворенные под давлением различные газы: углекислый газ СО 2 , хлористый и фтористый водород HCl и HF, оксиды серы SO 2 , SO 3 , метан CN 4 , азот N 2 и другие газы и пары воды. При понижении давления, что связано со сложными процессами, происходящими в зонах тектонической активности, сразу же нарушается состояние равновесия – газы, растворенные в магме, переходят в газообразное состояние, что сопровождается значительным увеличением их объема. Магма вскипает и вместе с выделяющимися из нее газами начинает подниматься вверх по жерлу вулкана или трещинам – происходит извержение вулкана.

Рассмотрим несколько примеров вулканических извержений .

Известна легенда о гибели Атлантиды. Согласно одной из гипотез, обсуждаемых в средствах массовой информации, Атлантида находилась не в Атлантическом океане, как считалось ранее, а в Средиземном море, точнее в Эгейском море. Ее центром являлась группа островов, примыкающих к острову Крит с северной стороны. Атлантида была процветающим государством с необычайно высокой для того времени культурой. И такая удивительная цивилизация внезапно погибла… Основным событием, приведшим к катастрофе, было извержение вулкана Санторин, происшедшее примерно 3,5 тысяч лет назад и сопровождавшееся взрывом и быстрым опусканием в морскую пучину значительных участков суши. При этом произошло сильное землетрясение, возникли гигантские морские волны цунами, выпал обильный вулканический пепел. Атлантида частично провалилась, частично была смыта гигантскими волнами, частично засыпана толстым слоем пепла. Гипотеза, несомненно, нуждается в тщательной проверке и научном обосновании.

Широко известными примерами являются извержения вулканов Везувия в I веке Новой эры (извержения этого вулкана происходили и позднее, например, в 1872г), Томборо в 1815г., Кракатау в 1883г.

Везувий расположен на берегу Неаполитанского залива в Италии. В результате извержения в 79г. погибли древнеримские города Помпея, Геркулантум, Стабия. На Помпеи и Стабию вулкан обрушил тучи пепла и град камней, одновременно на оба города опустилось облако ядовитых газов. Геркулантум был затоплен потоками горячей грязи, образовавшейся из лавы, воды и пепла.

Извержение вулканов Томборо, Кракатау описано в § 1.1

§4.2. Выброс ядовитых газов в атмосферу, пеплопад,

движение лавового потока.

Вулканические извержения сопровождаются различными явлениями.

Прежде всего, при извержениях вулканов происходят землетрясения различной интенсивности. Воздействие землетрясений на различные объекты рассматривалось ранее в главе I.

Большую опасность представляет выброс ядовитых газов в атмосферу. Так при извержении вулкана Везувия на города Помпеи и Стабию обрушилось облако ядовитых газов. Многие жители погибли от токсического действия этих газов.

Материалы извержения, выброшенные в атмосферу и состоящие из смеси мелких и мельчайших обломков и частиц пород, в дальнейшем переносятся и распространяются следующими двумя способами – в виде пеплопада и пеплового потока.

Мельчайшие частицы и мелкообломочные продукты извержения, выброшенные вместе с горячими газами высоко в воздух, переносятся в атмосфере под действием турбулентности и ветра на большие расстояния. При этом возможно образование «огненных облаков». По мере затухания турбулентности несущая способность воздуха уменьшается, и под действием силы тяжести частицы осаждаются на земную поверхность в виде пеплопада. Мощность осадка пепла (толщина пеплового слоя) достигает часто нескольких метров, в отдельных случаях – десятков метров и более. Так при уже упоминавшемся извержении вулкана Везувия три города Помпеи, Геркулантум, Стабия, – были погребены под толстым слоем вулканического пепла. И только через 17 столетий, когда о существовании этих городов было забыто, случайно при рытье колодца были обнаружены античные статуи, а затем в результате археологических раскопок был открыт погребенный город Помпеи и несколько позднее два других.

При пепловом потоке аккумуляция материала потока происходит из горячей, раскаленной смеси мелких и мельчайших обломков и газа, захваченных в быстрое турбулентное движение и смещающихся вниз по склону вулкана. Движение пеплового потока происходит под действием силы тяжести. Пепловый поток в форме раскаленного облака наблюдался, например, при извержении вулкана Мон–Пеле на острове Мартиника в Атлантическом океане в 1902 г.

Характерным признаком извержения является истечение лавы из кратера и движение ее по склону вулкана. При этом может сформироваться мощный поток (настоящая река из огненной лавы), который уничтожает все на своем пути, пока не затвердеет при остывании. Длина лавовых потоков может достигать десятков километров. Мощность (толщина) потоков – до нескольких десятков метров, скорость продвижения – несколько километров в сутки.

При извержении лавы с повышенной вязкостью в жерле вулкана могут образоваться пробки, в результате чего давление газов сильно возрастает, как следствие – происходят взрывы. Мощные взрывы способны произвести большие разрушения. При взрывах, как правило, выбрасываются вулканические бомбы. Они представляют собой крупные комки лавы. К ним относятся также выброшенные при извержении крупные камни диаметром обычно от 0,5 м до 5…7 м . Дальность полета бомб составляет несколько километров, иногда – до десятков километров. Например, при извержении вулкана Безымянный на Камчатке вулканические бомбы летели на расстояние до 25 км.

Наконец, извержение связано не только с отложением материала на земной поверхности, но и с извлечением из глубин значительного объема магмы. Возникшая при этом полость может обрушиться, образуя кальдеру (от испанского caldera – большой котел) – глубокую котлообразную впадину вследствие провала вершины вулкана, а иногда и прилегающей к нему местности. Диаметр кальдеры достигает 10…15 километров и более. Такое обрушение приводит к особо тяжелым последствиям.

Таким образом, вулканическое извержение представляет собой природную катастрофу, которая может повлечь за собой большие разрушения и человеческие жертвы. При извержении имеет место комбинированный очаг поражения в результате действия целого ряда поражающих факторов.

§4.3. Оценка дальности полета вулканических бомб.

Опасность вулканических бомб заключается в том, что, обладая сравнительно большой массой, они движутся с большими скоростями, их падение на земную поверхность происходит, как правило, внезапно, неожиданно.

Для получения представления о характере движения таких бомб рассмотрим простейший случай движения тела, брошенного с некоторой начальной скоростью V 0 под углом к горизонту, без учета сопротивления воздуха. Так как значительная часть полета бомбы происходит на больших высотах с пониженным значением плотности воздуха, такое допущение представляется оправданным. Схема движения бомбы показана на рис.29.

Рис 29. Схема движения вулканической бомбы.

На этом рисунке центр (точка «0») системы координат x, y совмещен с кратером вулкана, Н – высота кратера, x max – дальность полета бомбы.

Система уравнений движения бомбы и начальные условия ее полета могут быть представлены в виде

(4.1)