Основы безопасности и защиты Родины
7 класс

Урок 5
Происхождение и виды вулканов. Последствия извержения вулканов

ИЗ ИСТОРИИ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНОВ

Интересна история вулкана Мон-Пеле, расположенного в северной части о. Мартиника в группе Малых Антильских о-вов. Первые извержения его были зафиксированы европейскими поселенцами в 1635 г. Слабые извержения были в 1792 и 1851 гг.

Страшная трагедия началась в первых числах мая 1902 г. На расстоянии 6 км от Мон-Пеле располагался город Сен-Пьер с населением 30 тыс. человек. На склонах горы Мон-Пеле неожиданно забили многочисленные горячие источники, а 5 мая вниз по западному склону горы пронесся стремительный грязевой поток и уничтожил сахарный завод. Ночью над горой возникли пламя и столб пепла. На следующий день раскаленный докрасна пепел низвергся на город, покрыв его слоем толщиной 30 см. Начались пожары, людей охватили ужас и паника.

Утром 8 мая гора Мон-Пеле содрогнулась от нескольких толчков. Через несколько минут из ее вершины вырвались две огромные тучи раскаленного газа и пепла. Одна из них поднялась высоко вверх, а другая, насыщенная пеплом, устремилась под его тяжестью вниз по склону, преодолела несколько низких хребтов и за три минуты прошла расстояние в 6 км, отделявшее вулкан от города. По свидетельствам очевидца, город был в одно мгновение спален огнем. Стремительная «палящая туча» разрушила самые крепкие постройки, вырвала с корнем огромные деревья и уничтожила 17 из 19 кораблей, бывших в гавани. Но еще страшнее оказался всепожирающий жар: когда туча обрушилась на город, ее температура составляла почти 700 °С. Вода в гавани закипела. Когда в обугленный город вернулся воздух, начались пожары. Большинство людей погибли из-за того, что у них были сожжены легкие, а также из-за сильного обезвоживания организма.

Невероятно, но двум жителям города удалось остаться живыми. Один находился в тюрьме в камере смертников. Он получил многочисленные ожоги и три дня оставался без воды и пищи, пока его не спасли. Вторым был сапожник, уцелевший в своем доме благодаря счастливой случайности. Выжив, он рассказал: «Я почувствовал ужасный ветер... Руки и ноги горели... Четверо находившихся рядом кричали и корчились от боли... Через десять секунд девочка упала замертво... Обезумев, я стал ждать смерти... Через час сгорела крыша... Я пришел в себя... и побежал».

«Палящая туча» Мон-Пеле уничтожила 30 тыс. человек. Вслед за ней из вершины Мон-Пеле начала расти огромная башня, состоявшая из почти затвердевшей лавы. Вскоре ее высота достигла 250 м, а диаметр составил 120 м. Три месяца спустя по восточному склону вулкана пронеслась еще одна раскаленная туча, убив еще 3000 человек.

Происхождение и виды вулканов

В Тирренском море есть небольшой остров Вулкано. Большую часть его занимает гора. Еще в незапамятные времена люди видели, как из ее вершины иногда вырывались черный дым, огонь и на большую высоту выбрасывались раскаленные камни. Древние римляне считали этот остров входом в ад и полагали, что владел им бог огня и кузнечного ремесла Вулканус. По его имени огнедышащие горы и стали называть вулканами.

Вулканы располагаются в сейсмоактивных поясах. Особенно много их в Тихоокеанском поясе. В Индонезии, Японии, Центральной Америке насчитывается по нескольку десятков активных вулканов. Всего же на суше их от 450 до 600 действующих и около тысячи «спящих». В опасной близости от активных вулканов проживает около 7% населения Земли.

В России опасности вулканических извержений и цунами подвергаются Камчатка, Курильские о-ва, о. Сахалин. Потухшие («спящие») вулканы есть на Кавказе.

На Кавказе потухшими вулканами специалисты считают горы Шалбуздаг (в Дагестане) и Казбек (один из пятитысячников Кавказа). Что касается горы Эльбрус, то и ее некоторые ученые считают «спящим» вулканом, деятельность которого еще не закончилась: на склонах горы иногда заметны облачка выходящих газов.

Самая северная из огнедышащих гор Камчатки — вулкан Шивелуч, возвышающийся на 3335 м на левом берегу р. Камчатки. Вулкан очень активный, с «буйным норовом».

Ранним утром 12 ноября 1964 г. он неожиданно взорвался, выбросив тучи пепла на высоту 15 км. В них непрерывно сверкали молнии, грохотал гром. Пепловая туча быстро перемещалась в сторону побережья Тихого океана и через час накрыла городок Усть-Камчатск. Далее она двинулась к Командорским о-вам. Пепел падал в полной темноте и столь обильно, что на каждом квадратном метре его оказалось почти 30 кг. Всего было выброшено более 1,5 км3 пепла. Извержение продолжалось около часа. После него на месте главной вершины вулкана образовался кратер глубиной 700—800 м и диаметром до 3 км.

Взрывная волна со скоростью 300 м/с распространилась на площади в десятки квадратных километров и уничтожила лес. Сила взрыва была такова, что глыбы весом до 3 т летели на расстояние от 2 до 12 км. Пепел мгновенно растопил снег на склонах вулкана. Потоки грязи и камней ринулись в долину, сметая все на своем пути. Лавина горячих камней разного размера засыпала мощную реку. Извержение, продолжавшееся столь короткое время, наделало бы много бед, если бы произошло в другом месте; хорошо, что этот район оказался малонаселенным.

Проживание людей вблизи вулканов иногда приводит к страшным катастрофам, примером которой может стать гибель знаменитой Помпеи при извержении Везувия в 79 г.

Извержение вулкана часто сопровождается землетрясением, усиливающим вулканическую активность. Слышится подземный гул, усиливается выделение газов и паров, повышается их температура, сгущаются облака над вершиной вулкана, его склоны начинают вспучиваться. Потом под давлением газов, вырывающихся из недр Земли, происходит извержение. На тысячи метров выбрасываются вверх густые черные тучи газов и паров воды, смешанных с пеплом, покрывая мраком окрестности. С грохотом из кратера летят куски раскаленных докрасна камней. Из черных густых туч на землю сыплется пепел. Если в это время идет дождь, вниз льются потоки грязи, скатываясь со склонов горы с большой скоростью и затопляя окрестности.

Извержение вулкана, вероятно, самое удивительное зрелище в природе.

Если подняться на вершину действующего вулкана, когда он спокоен, то будет видна глубокая впадина с обрывистыми краями — это кратер. В кратер вулкана выходит жерло — канал, по которому из недр Земли поднимается жидкая магма. Раньше считалось, что очаги магмы располагаются глубоко под землей. Но исследования показали, что магма может находиться и близко к поверхности, подогревая водяные и грязевые горячие источники и периодически фонтанирующие источники — гейзеры. Дно кратера покрыто обломками крупных и мелких камней, а из трещин на его дне и стенках поднимаются струи газа и пара. Эти струи называют фумаро- лами (от итальянского слова fumare — дымиться). Они либо спокойно выходят из-под камней и из щелей, либо бурно вырываются с шипением и свистом. Кратер наполняется удушливыми газами. Поднимаясь вверх, они образуют на вершине вулкана облачко. Чаще всего вулкан спокойно курится месяцы, а иногда и годы. Однако извержение заканчивает период покоя.

Лава бывает жидкой, вязкой и густой. В зависимости от характера лавы различают разные типы вулканов и их извержений.

При жидкой лаве возникают невысокие кратеры, лава быстро разливается на значительные площади. Такие вулканы есть в Исландии, на Гавайских о-вах.

При вязкой лаве образуются более высокие кратеры. Извержения сопровождаются большим количеством вулканических бомб, ярким заревом, оглушительными взрывами. Примерами таких вулканов служат вулкан Стромболи в Италии и один из вулканов на Гебридских о-вах.

Вероятно, наиболее опасны и непредсказуемы извержения при очень густой лаве, когда жерло вулкана закупорено. Тогда газы пробиваются на свободу на склоне горы, образуя «палящие тучи» — тучи раскаленного газа и пепла, удерживающиеся у самой поверхности земли. «Палящая туча» может преодолевать горные гряды километровой высоты и проходить 150-километровые расстояния со скоростью 100 м/с.

Последствия извержения вулканов

Перечислим опасные явления, прямо или косвенно связанные с извержениями вулканов.

Раскаленные лавовые потоки. Жидкие потоки обычно имеют толщину менее 5 м (иногда лишь 2 м). Скорость их течения достигает 100 км/ч. Они проходят путь до десятков километров и покрывают площадь до сотен квадратных километров. Толщина вязких потоков достигает десятков метров. Их скорость значительно меньше, иногда лишь несколько метров в сутки. Длина их пути обычно менее 10 км (до подножия вулканической горы).

Палящие лавины, состоящие из глыб, песка, пепла и вулканических газов с температурой до 700 °С. Они спускаются по склону вулкана со скоростью до 150— 200 км/ч и проходят путь длиной до 10—20 км.

Тучи пепла и газов, выбрасываемые в атмосферу на высоту 15—20 км, а при мощных взрывах — на высоту до 50 км. Толщина слоя откладывающегося пепла вблизи вулкана может превосходить 10 м, а на расстоянии 100—200 км от источника — 1м. Под толстым слоем пепла гибнет все живое, а его тонкий слой вместе с жидкими осадками из вулканических туч может вызывать резкое усиление коррозии металлов, быть токсичным для растений и животных на площади до десятков тысяч квадратных километров.

Взрывная волна и разброс обломков. При взрывах вулканов объем выбросов измеряется кубическими километрами (при взрыве вулкана Санторин около 3,4 тыс. лет назад он составил от 13 до 18 км3, при взрыве вулкана Кракатау в 1883 г. — до 70 км3). При взрыве, направленном в сторону, ударная волна с температурой до нескольких сотен градусов разрушительна на расстоянии до 20 км, разбрасываемые вулканические бомбы имеют диаметр 5—7 м и отлетают на расстояние до 25 км (при вертикальном выбросе — до 5 км).

Водяные и грязекаменные потоки. Движутся со скоростью до 90—100 км/ч. Проходят путь до 50 и даже 300 км. Покрывают площадь до сотен квадратных километров. Источниками воды могут служить сама магма, кратерные озера, снежно-ледяной покров вулканов, а также грозовые ливни, вызываемые извержениями.

Резкие колебания климата, обусловленные изменением теплофизических свойств атмосферы из-за ее загрязнения вулканическими газами и аэрозолями. При крупнейших извержениях вулканические выбросы распространяются в атмосфере над всей планетой. Примеси диоксида углерода (углекислого газа) и силикатных частиц могут создавать парниковый эффект, ведущий к потеплению климата.