Geophysical Research Letters: извержения со взрывом пара оказались опаснее, чем считалось
Геологи США под руководством профессора Грега Валентайна (Greg Valentine) из Университета штата Нью-Йорк в Буффало выяснили, что фреатомагматические извержения гораздо опаснее, чем считалось ранее, и могут быть угрозой для десятков тысяч человек, проживающих вблизи вулканов. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters, кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Фреатомагматические извержения происходят, когда магма почти мгновенно нагревает подземные или поверхностные воды, превращая их в пар. Это приводит к взрыву пара, воды, камня, пепла и магматических обломков, которые, смешиваясь между собой, могут формировать пирокластические потоки — лавины из раскаленного газа и вулканического вещества, развивающие огромную скорость. После взрывного извержения остаются маары — плоские кратеры без конуса, окруженные валом из вулканических отложений.
У большинства мааровых кратеров вулканические отложения, оставшиеся после пирокластических потоков, простираются на один-шесть километров. Это позволяло предположить, что выбросы не перемещаются дальше этого расстояния, однако новое исследование показывает, что текущая оценка может быть сильно занижена. Анализ отложений вокруг кратера Убехебе в Долине Смерти (Калифорния), возникшего в результате фреатомагматического извержения около 2100 лет назад, показал, что пирокластические потоки преодолевали как минимум девять километров от кратера и, возможно, уходили гораздо дальше.
Посыпали пепломНеобратимая катастрофа навсегда изменит жизнь на Земле25 сентября 2017
Взрывной эффект.Планету ждет крупнейшее извержение вулкана. Готово ли к этому человечество?7 октября 2022
Кратер Убехеба типичен для мааровых извержений, а чрезвычайно засушливые условия Долины Смерти с небольшим количеством растений и слабой эрозией способствуют хорошему сохранению отложений вулканического пепла. Более сильная эрозия в других местах, где происходили фреатомагматические взрывы, объясняет заниженные оценки.
Моделирование также показало, что относительно низкая температура фреатомагматических выбросов делает их более плотными по сравнению с выбросами при других типах извержений. Это происходит из-за того, что тепло магмы уходит на испарение грунтовых вод. Плотные выбросы не смешиваются с вышележащим воздухом, что помогает им передвигаться на большие расстояния. Это представляет повышенную опасность для районов с высокой плотностью населения, находящихся в окрестностях вулканических полей, где в будущем возможны фреатомагматические извержения. Точные оценки необходимы для того, чтобы решать, в пределах какого радиуса необходимо провести эвакуацию населения, если извержение вулкана неминуемо.
Для Окленда в Новой Зеландии, который построен на обширном вулканическом поле, текущий план действий предусматривает зону эвакуации радиусом пять километров вокруг любого открывшегося жерла. Однако новые результаты предполагают, что эту дистанцию нужно пересмотреть и оценить риски для жизни людей, проживающих дальше от активного вулкана. Вероятность фреатомагматического извержения здесь очень велика из-за того, что город со всех сторон окружен водой.