Пуши ли Земята?

Речник/нови понятия:

Пирокластичен поток: бързо движещ се, изключително горещ и силно разрушителен вулканичен феномен. Представлява смес от горещи токсични газове, пепел, свръхнагорещени вулканични скали, сажди и други пирокластични материали, която се стича по склоновете на вулкан по време на експлозивното му изригване.

Магма: гореща смес от разтопени скали, която се намира под земната повърхност.

Лава: когато магмата достигне повърхността и излезе от вулкана, тя се нарича “лава”.

Вулканична пепел: малки, фини частици от раздробени скали, минерали и стъкло, които се изхвърлят в атмосферата по време на вулканични изригвания.

VOG (или вулканичен смог): вид замърсяване на въздуха, което се образува при химическото взаимодействие на серен диоксид (SO₂) и други замърсители, отделяни при вулканична дейност, с атмосферната влага, кислорода, праха и слънчевата светлина.

Вулканите – характеристики и прояви

Вулканът е геоложки обект на земната повърхност. Той се появява, когато свръхгореща разтопена скала, наречена магма, се издига от земната мантия и изригва на повърхността. Температурата на магмата в дълбочина е между 600 °С и 870 °С, а при излизането на повърхността, следствие на окислителни процеси, произтичащи от досега с атмосферата, може да се повиши до 1200-1300 °С.

Вулканите обикновено се намират на границите на тектонските плочи или в райони, където земната кора е сравнително тънка.

Тектонските плочи са големи, твърди части от земната литосфера, която е най-външният слой на планетата. Литосферата (наричана още „каменна обвивка“) се състои от земната кора и най-горната част на мантията. Тези плочи се напасват една към друга като пъзел и плават върху полутечната астеносфера под тях – най-горната част на мантията.

Повърхността на Земята е разделена на няколко основни тектонски плочи, както и на множество по-малки. Тези плочи са в постоянно движение, макар и много бавно, със средна скорост от няколко сантиметра на година. Движението на тектонските плочи се определя от процесите, протичащи във вътрешността на Земята.

Фигура 1. Карта на 16-те основни тектонски плочи на Земята Автор: M.Bitton – Собствена разработка въз основа на: Hasterok, Derrick (8 юни 2022 г.). Нови карти на глобалните геоложки провинции и тектонски плочи. Американски институт по физика – Phys.org. Извлечено на 27 март 2023 г., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=130076176

Когато магмата достигне повърхността и излезе от вулкана по време на изригването му, тя се нарича лава. Лавата, заедно с газове и други материали, се изхвърля през отвори в земната кора, наречени извори. В началото, когато лавата изригва от вулканичния кладенец, температурата ѝ е между 700-1200 °С. Това изригване може да бъде експлозивно, като изпраща пепел, скали и газове високо в атмосферата, или да бъде по-ефузивно, като лавата се стича постоянно от странични отвори и пукнатини на вулкана по понижените части на релефа и покрива обширни пространства. Възможно е лавата да измине десетки километри и да се изсипе директно в океана.

Фигура 2. Тектоника на плочите. Безкраен цикъл на улавяне и освобождаване на въглерод. Източник: адаптирано от https://skepticalscience.com/volcanoes-and-global-warming.htm

Видове вулкани

Съществуват различни видове вулкани. Те могат да имат различни форми и размери, като са или конусовидни планини с централен отдушник, като планината Фуджи в Япония или Везувий в Италия, или могат да се образуват като пукнатини, при които пукнатини в земната кора позволяват на лавата да изтича на голяма площ, както се вижда от вулканичната дейност в Исландия.

Фигура 3. Планината Фуджи. Снимка, направена през зимата от частен самолет на височина 28 000 фута в 13:30 ч. на 24 февруари 2007 г. Обществено достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1711534

Фигура 4. Везувий от самолет. Автор: I, Pastorius, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2530370 

Фигура 5. Вулкан в Исландия, изригнал на 3 август 2022 г. на 40 км от столицата Рейкявик. Източник: https://depositphotos.com/similar-images/593311418.html?qview=547424752

Въздействие на вулканичните изригвания върху Земята

Вулканичните изригвания могат да окажат значително въздействие върху околната среда и населението на Земята. Те могат да изхвърлят пепел и токсични газове в атмосферата, което може да повлияе на качеството на въздуха и дори на глобалния климат. Вулканичните изригвания могат също така да предизвикат пирокластични потоци, лахари (кални потоци) и вулканична пепел, които могат да доведат до разрушаване на ландшафти и да представляват риск за населението и селищата.

● Пирокластичният поток е бързо движещ се, изключително горещ и силно разрушителен вулканичен феномен. Това е смес от горещ газ, пепел, вулканични скали и други пирокластични материали, която се стича по склоновете на вулкан по време на експлозивно изригване. Пирокластичните потоци са един от най-опасните аспекти на вулканичната дейност и представляват значителен риск за човешкия живот и инфраструктурата. Те могат да изминат стотици километри и да причинят смърт чрез свръхнагорещения газ, който разрушава дихателната система. Пирокластичните потоци се образуват, когато при изригване на вулкан в атмосферата се отделя огромно количество газ, пепел и фрагментиран вулканичен материал. Първоначално тези материали се изхвърлят експлозивно, образувайки плътен, турбулентен облак, който бързо се спуска по склоновете на вулкана под действието на гравитацията. Могат да преминат през водни басейни и възвишения и да предизвикат цунами.

● Лахар е силно разрушителен вид кален поток или поток от отломки, който се появява по склоновете на вулкан, обикновено предизвикан от вулканична дейност. Лахарите се състоят от смес от вода, вулканична пепел, скали и други отломки, които могат бързо да се придвижват по склоновете на вулкана, често следвайки речни долини и канали. Обикновено лахарите се причиняват от топенето на снега и леда върху вулкана по време на изригването му или от бързото смесване на вулканична пепел и отломки с вода, например при обилни валежи или внезапно изпускане на езеро от вулканичен кратер. Водата се комбинира с насипен вулканичен материал и образува гъста каша, която се спуска надолу с голяма сила.

● Вулканичната пепел се отнася до малки, фини частици от раздробени скали, минерали и стъкло, които се изхвърлят в атмосферата по време на вулканични изригвания. Тя се образува, когато експлозивната вулканична дейност разбива и разпрашава твърдия вулканичен материал, като лава и пирокластични отлагания, на малки фрагменти.

Loading...

Taking too long?

Reload document

| Open in new tab

За изтегляне: Презентация

Вредни или полезни са вулканите?

Някои от начините, по които изригването на вулкан може да навреди на планетата, са:

1. Газове: Вулканите отделят редица газове по време на изригване, включително водни пари (H₂O), въглероден диоксид (CO₂), серен диоксид (SO₂ ), сероводород (H₂S), въглероден оксид (CO) и азотни оксиди (NOX ). Тези газове могат да имат пряко и непряко въздействие върху качеството на въздуха и климата. Например серният диоксид може да се комбинира с водни пари в атмосферата и да образува сулфатни аерозоли, които могат да повлияят на видимостта и да допринесат за образуването на киселинни дъждове.
2. Фини прахови частици: Вулканичните изригвания изхвърлят в атмосферата значителни количества фини частици, известни като вулканична пепел. Размерът на тези частици може да варира от микроскопични до по-големи фрагменти. Вулканичната пепел може да окаже въздействие върху качеството на въздуха, като намалява видимостта, причинява дихателни проблеми при вдишване и се утаява по повърхностите. Частиците пепел могат също така да разпръснат и абсорбират слънчевата светлина, като по този начин влияят на температурата и климата в атмосферата.
3. Вулканичен смог (VOG): Когато вулканичните емисии, особено серният диоксид, взаимодействат със слънчевата светлина, кислорода и други атмосферни компоненти, те могат да образуват вид замърсяване на въздуха, известно като вулканичен смог или “VOG”. VOG съдържа аерозоли на сярна киселина и сулфати, които могат да имат неблагоприятни последици за човешкото здраве, особено за хората с респираторни заболявания.
4. Летливи органични съединения (ЛОС): При изригванията на вулканите се отделят различни летливи органични съединения. Тези съединения, като метан и бензен, могат да допринесат за образуването на приземен озон – замърсител, който може да навреди на човешкото здраве и на растителността.
5. Въздействие върху климата: Вулканичните емисии могат да повлияят на климата на Земята, като в атмосферата се вкарват големи количества газове и частици. Серният диоксид например може да образува сулфатни аерозоли, които отразяват слънчевата светлина обратно в космоса, което води до временно охлаждане на климата. При този процес загиват растения, унищожават се реколти, страдат животни, които зависят от тези хранителни ресурси. За разлика от вулканичните емисии парниковите газове като въглеродния диоксид допринасят за дългосрочно затопляне.

Освен негативните последствия, важно е да се отбележи, че вулканите оказват и положителни въздействия – имат съществена роля за оформянето на земната повърхност и създаването на нови земи – острови, планини, равнини. С течение на времето натрупването на вулканични материали може да образува плодородни почви, а вулканичната дейност може да създаде уникални екосистеми, които да поддържат разнообразен растителен и животински свят.