İçerik
- Doğal Olaylar için Ölçüm Ölçekleri
- Patlayıcı Patlamaların Ölçülmesi
- VEI Ölçeğinin Aşamaları
- En Yüksek VEI Hangi Patlamada?
- Büyük Patlamaların Sıklığı
- Ejecta Hacimlerinin Tahmini
- Ölçek Neden VEI 8'de Duruyor?
Volkanik patlayıcılık endeksi: Yukarıdaki çizimdeki küreler, en yaygın olarak bilinen patlayıcı volkanik püskürmeler için patlak tephranın hacmini temsil eder. Her ne kadar çoğu insan Vezüv (79 MS - Pompeii patlaması), St. Helens Dağı (1980) ve Pinatubo Dağı (1991) muazzam olduğuna inansa da, Wah Wah Springs, Toba, Yellowstone gibi eski patlamalar ile karşılaştırıldığında çok küçükler. veya Long Valley Caldera.
Volkanik Patlama İndeksi: Volkanik patlayıcılık endeksi, patlama sırasında üretilen tephranın hacmine dayanmaktadır. Bu şemadaki küreler, indeksin her adımı için nispi bir boyut karşılaştırması verir.
Doğal Olaylar için Ölçüm Ölçekleri
Doğal olayların boyutunu veya gücünü ölçmek, doğal bilim insanları için her zaman bir zorluk olmuştur. Bir deprem tarafından salınan enerji miktarını tahmin etmek için Richter Büyüklüğü ölçeğini, bir kasırga potansiyelini tahmin etmek için Saffir-Simpson ölçeğini ve kasırgaların yoğunluğunu değerlendirmek için Fujita ölçeğini geliştirdiler. Bu ölçekler, farklı olayları karşılaştırmak ve farklı boyuttaki olayların neden olabileceği hasar miktarını anlamak için değerlidir.
Volkanik bir patlamanın kuvvetini ölçmek, rüzgar hızı verilerini toplamaktan veya yer hareketini bir aletle ölçmekten daha zordur. Volkanik püskürmeler farklı tipte ürünler üretir, farklı sürelere sahiptir ve farklı şekillerde gelişir. Ayrıca, bazı püskürmelerin patlayıcı olması (pervaneden çıkan kaya malzemeleri), diğer püskürmeler de etkilidir (erimiş kaya havalandırmadan akar).
Erüpsiyonunu yinele: Kenai Yarımadası'ndan bakıldığında, Redoubt Volcano'dan patlayan bulut. Bu patlama 14 Aralık 1989'dan 20 Haziran 1990'a kadar sürdü. Sadece VEI 3'dü. Toba, yaklaşık 10.000 kat daha patlayıcıydı. R. Clucas tarafından çekilmiş fotoğraf, 21 Nisan 1990. USGS görüntüsü. Büyüt. Daha fazla bilgi.
Patlayıcı Patlamaların Ölçülmesi
Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırması'ndan Chris Newhall ve Hawaii Üniversitesi'nden Stephen Self 1982'de Volkanik Patlama İndeksi'ni (VEI) geliştirdi. Patlayıcı volkanik patlamaların birbiriyle karşılaştırılmasını sağlayan göreceli bir ölçektir. Çok değerli çünkü bu, bilim adamlarının tanık olduğu son patlamalar için ve binlerce ila milyon yıl önce gerçekleşen tarihi patlamalar için kullanılabilir.
Volkanik patlayıcılık endeksini belirlemek için kullanılan birincil patlama özelliği, volkan tarafından atılan piroklastik malzemenin hacmidir. Piroklastik malzeme, volkanik kül, tefra, piroklastik akışlar ve diğer ejekta türlerini içerir. Püskürme kolonunun yüksekliği ve püskürme süresi de püskürmeye bir VEI seviyesi tahsis edilmesinde göz önünde bulundurulur.
İlgili: Volkanik Tehlikeler
Wah Wah Springs: Brigham Young Üniversitesi'nden Eric Christiansen ve Myron'ın en iyisi, Wah Wah Springs patlamasının bilinen en büyük, patlayıcı volkanik patlamalar olmasa da en büyüklerden biri olduğunu destekleyen kanıtları açıklar.
Balık Kanyonu Tüfü: Wah Wah Springs'e rakip olan bir başka VEI 8 patlaması, yaklaşık 28 milyon yıl önce şu anda güneybatı Colorado'da meydana geldi. La Garita Caldera’daki patlama, tahmini olarak yaklaşık 5.000 kilometreküp hacmine sahip olan dacitik bir ignimit olan Balık Kanyonu Tüfünü üretti! USGS tarafından görüntü. Büyüt / görüntü kaynağı.
VEI Ölçeğinin Aşamaları
VEI ölçeği, 0.0001 kilometrekare ejecta'dan daha az üreten erüpsiyonlar için 0'da başlar. Bu patlamaların çoğu boyut olarak çok küçük. Ancak, bazıları “patlayıcı” olmak yerine “etkili”. Etkili erüpsiyonlar, ejecta'nın havalandırmadan patlatılması yerine havalandırmadan akan lav ile karakterize edilir.
VEI l'de derecelendirilen erimeler, 0.0001 ila 0.001 kilometrekare ejecta üretir. VEI 1'in üstünde, ölçek logaritmik hale gelir, yani ölçekdeki her bir adım, çıkarılan malzeme miktarında 10 kat artış gösterir. VEI 2 püskürmeleri 0,001 ile 0,01 kilometrekare ejecta üretmektedir. VEI 3 püskürmeleri 0,01 ile 0,1 kilometrekare ejecta üretir. Ölçeğin VEI 0'dan VEI 8'e ilerlemesi bu sayfadaki şemada gösterilmiştir.
Skalada 10X'lık bir patlayıcılık artışını temsil eden her adım ile VEI 5, bir VEI4'ten kabaca on kat daha patlayıcıdır. Ölçeğin iki aşaması patlayıcılıkta 100X'lik bir artıştır. Örneğin, bir VEI 6, bir VEI 4'ten kabaca 100 kat daha patlayıcıdır. Bir VEI 8, bir VEI 2'den bir milyon kat daha patlayıcıdır. Bunların tümü ejecta hacmine dayanmaktadır.
Ölçeğin her basamağı, atılan malzemede 10 katlık bir artış olduğundan, bir basamağın düşük ucunda bir patlama boyutunda ve bir basamağın yüksek ucunda bir patlama boyutunda büyük bir fark vardır. Bu nedenle, sık sık adımlarının üst ucunda olduğu bilinen püskürmelere "+" eklenir. Örneğin, 12 Ekim 1918'de Güney İzlanda'daki Katla'nın patlaması VEI 4 + olarak derecelendirildi, çünkü patlama çok güçlü bir VEI 4 idi.
Wah Wah Springs: Brigham Young Üniversitesi'nden Eric Christiansen ve Myron'ın en iyisi, Wah Wah Springs patlamasının bilinen en büyük, patlayıcı volkanik patlamalar olmasa da en büyüklerden biri olduğunu destekleyen kanıtları açıklar.
Toba Eruption Sitesi: Yaklaşık 73.000 yıl önce, Endonezya, Sumatra adasında "Toba" olarak bilinen bir volkan patladı. Mevcut kanıtlarla belgelenebilecek en büyük volkanik patlamalardan biriydi. Patlamanın, yaklaşık 3000 mil uzakta - Hindistan'ın ormansızlaştırılmış kısımlarına sahip olduğuna ve yaklaşık 2600 kilometrekare volkanik enkaz çıkardığına inanılıyor. Bugün krater, yaklaşık 100 kilometre uzunluğunda ve 35 kilometre genişliğinde, dünyanın en büyük volkanik gölüdür. NASA'dan Landsat Geocover 2000 verileri kullanılarak oluşturulan görüntü.
En Yüksek VEI Hangi Patlamada?
Yaklaşık elli patlamaya VEI 8 verilmiştir, çünkü 1000 kilometrekare veya daha fazla bir ejecta ürettikleri düşünülmektedir. Bu, on kilometre uzunluğunda, on kilometre genişliğinde ve on kilometre derinliğinde sıkıştırılmamış bir ejektanın kütlesi olacaktır. Toba'da (74.000 yıl önce), Yellowstone'da (640.000 yıl önce) ve Taupo Gölü'nde (26.500 yıl önce) meydana gelen patlama, tespit edilen 47 VEI 8 sahasından üçü.
Bilinen en büyük ejecta hacmine sahip olan VEI 8 patlaması, şu an yaklaşık 30 milyon yıl önce Utah eyaletinde meydana gelen Wah Wah Springs patlamasıdır. Yaklaşık bir hafta içinde 5500 kilometrekare ejekta ürettiği tahmin edilmektedir.
Paraná ve Etendeka tuzaklarında patlak veren patlamalar, eyaletin eyaletin 2,6 milyon kilometreküp üzerinde patlayan bir hacmine sahipti. Bununla birlikte, bunların, ejekta üreten patlayıcı patlamalardan ziyade, sıvı bazalt lav üreten etkili erüpsiyonlar olduğu düşünülmektedir. Paraná ve Etendeka patlamaları yaklaşık 128 ila 138 milyon yıl önce meydana geldi. Lavları doğu Brezilya'dan Namibya ve Angola'nın batı kısımlarına uzanıyor. Afrika ve Güney Amerika bağlandıklarında meydana geldiler.
İlgili: Volkanik Patlamalar Türleri
St. Helens Dağı patlaması: 18 Mayıs 1980'de St. Helens Dağı'ndaki patlamanın çoğu insan tarafından muazzam bir patlama olduğu düşünülüyordu. Patlama, dağın en üst 400 metresini çıkardı, 62 kilometrekarelik bir alanı kapladı ve yaklaşık 600 kilometrekarelik bir alanı kaplayan ağaçları yıktı. Bu patlama bir VEI 4'tür. Toba, bir VEI 8'de patlayıcı olarak yaklaşık 10.000 kezdir. USGS tarafından görüntü.
Büyük Patlamaların Sıklığı
Çoğu doğal olayda olduğu gibi, küçük volkanik püskürmeler çok yaygındır ve büyük püskürmeler çok nadirdir. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmaları'ndan kalan soldaki veriler, çeşitli VEI derecelendirmelerinin nispi patlama sıklığını özetlemektedir. Yüksek VEI patlamalarının nadirliğini açıkça gösterir - ancak bunların olası olaylar olduğunu gösterir.
Bu sayfadaki çubuk grafikte, Smithsonian Enstitüsü Küresel Volkanizma Programı’nın verilerini kullanarak yaklaşık 10.000 yıl ile 1994 arasında gerçekleşen erüpsiyonlar için çeşitli VEI derecelerine sahip erüpsiyonların sıklığı özetlenmiştir. üç bin VEI 2 olayı meydana geldi. Neyse ki, çok büyük patlamalar çok nadir görülen olaylardır.
VEI - patlama sıklığı: Bu tablo, ne kadar küçük, daha az patlayıcı püskürmelerin, büyük püskürmelerden daha sık olduğunu göstermektedir. Grafiği hazırlamak için kullanılan veriler Smithsonian Enstitüsü'nün Global Volcanism Program veritabanından alınmıştır. Bu veritabanı, yaklaşık 10.000 yıl ile 1994 arasında gerçekleşen kaydedilmiş ve tarihi döküntüleri içerir.
Ejecta Hacimlerinin Tahmini
Patlayıcı bir patlama meydana geldiğinde, ejekta patlama kuvveti ve rüzgar tarafından yayılır. Tipik olarak kaynağın yakınında en kalındır ve mesafe ile kalınlığı azalır.
Günümüzdeki patlamalarla, gözlemciler birçok farklı yerden kül kalınlığı raporları derleyebilir ve kül kalınlığının dağılım haritasını oluşturabilirler. Bu veri ejecta'nın hacmini tahmin etmek için kullanılabilir.
Kesin tahminler, püskürme uzak bir bölgede gerçekleştiğinde daha zorlaşır ve püskürme diğer adalardan veya kara kütlelerinden çok uzakta olan bir adada püskürtüldüğünde çok zorlaşır. Bu durumlarda, patlama bulutunun büyüklüğü ve patlama süresi, bir VEI derecesi atamak için kül biriktirme verileriyle birleştirilebilir.
Eski tahminler için ejecta hacimlerinin hesaplanmasında benzer tahmin problemleri ortaya çıkmaktadır. Ejecta kolayca aşınır ve genellikle daha genç malzemelerle kaplanır. Bu durumlarda, "en iyi tahminler" yapılmalıdır. Bir VEI numarası atamak zor olduğunda, belirsizliği belirtmek için sayıya genellikle bir soru işareti eklenir. Örneğin, Küresel Volkanizma Projesi, 24 Ekim 79’daki VEI’nin İtalya’daki Vesuvius’taki patlamasını “5?” Olarak listeliyor. çünkü sayı hakkında kesin veri bulunamadığından emin olun.
Ölçek Neden VEI 8'de Duruyor?
Bugüne kadar belgelenen en büyük patlayıcı patlamalar VEI 8'de değerlendirilmiştir. Toba, Yellowstone ve diğer VEI 8 olaylarından daha büyük patlamalar meydana gelebilir mi? Dünya, VEI 9 patlaması için gereken 10.000 kilometrelik ejektayı fırlatma yeteneğine sahip bir patlama üretme yeteneğine sahip mi?
VEI 9 patlamasıyla ilgili kanıtların bulunması ve jeolojik kayıtlara gömülmesi mümkündür. Büyük olan patlamalar çok nadir olaylar olur, ancak büyük patlamaların hiç yaşanmadığını söylemek mümkün değil. Gelecekte bu kadar büyük bir patlama meydana gelirse, bu, Dünyadaki yaşam için önemli bir tehdit olacaktır.
Yazar: Hobart M. King, Ph.D.