Kandungan
- Apakah Ash Vulkanik?
- Sifat Ash Vulkanik
- Letusan Ash dan Lajur Ash
- Ash Plumes, Ashfalls and Ash Fields
- Kesan Ash Vulkanik
- Kesan ke atas Kesihatan Manusia:
- Kesan ke atas Pertanian:
- Kesan ke atas Bangunan:
- Kesan ke atas Peralatan:
- Impak ke atas Komunikasi:
- Kesan ke atas Penjanaan Kuasa Elektrik:
- Kesan ke atas Pengangkutan Darat:
- Kesan ke atas Pengangkutan Udara:
- Kesan ke atas Sistem Bekalan Air:
- Kesan ke atas Sistem Air Sisa:
- Perancangan untuk Ash Vulkanik
Abu abu vulkanik dari Cleveland Volcano, yang terletak di Pulau Chuginadak di Rangkaian Pulau Aleutian dari Alaska. Imej NASA yang diambil oleh Jeff Williams, Jurutera Penerbangan, dari Stesen Angkasa Antarabangsa. Imej yang lebih besar.
Apakah Ash Vulkanik?
Abu vulkanik terdiri daripada saiz serbuk kepada zarah-zarah pasir yang terdiri daripada bahan batuan beku yang telah ditiup ke udara oleh gunung berapi yang meletus. Istilah ini digunakan untuk bahan itu ketika berada di udara, setelah jatuh ke tanah, dan kadang-kadang setelah itu telah berlapis ke dalam batu. Istilah "debu gunung berapi" dan "abu vulkanik" digunakan untuk bahan yang sama; Walau bagaimanapun, "debu vulkanik" lebih tepat digunakan untuk bahan saiz serbuk.
Abu vulkanik dari Mount St. Helens, letusan tahun 1980. Imej USGS, D.E. Wieprecht. Imej yang lebih besar.
Zarah abu vulkanik dilihat dengan mikroskop elektron imbasan. Imej USGS oleh A.M. Sarna-Wojcicki. Imej yang lebih besar.
Sifat Ash Vulkanik
Pada pandangan pertama, abu gunung berapi kelihatan seperti serbuk lembut dan tidak berbahaya. Sebaliknya, abu gunung berapi adalah bahan batu dengan kekerasan kira-kira 5+ pada Skala Kekerasan Mohs. Ia terdiri daripada zarah berbentuk tidak teratur dengan tepi tajam dan bergerigi (lihat pandangan mikroskopik). Menggabungkan kekerasan yang tinggi dengan bentuk zarah yang tidak teratur, dan abu gunung berapi boleh menjadi bahan yang kasar. Ini memberikan zarah-zarah kecil ini keupayaan untuk merosakkan tingkap pesawat, menjadi perengsaan mata, memakai pakaian yang tidak biasa pada bahagian-bahagian peralatan yang bergerak yang mereka hadapi, dan menyebabkan banyak masalah lain yang dibincangkan di bawah dalam bahagian "Kesan Abu Vulkanik".
Zarah abu vulkanik sangat kecil dan mempunyai struktur vesikular dengan banyak rongga. Ini memberi mereka ketumpatan yang agak rendah untuk bahan batu. Ketumpatan rendah ini, digabungkan dengan saiz zarah yang sangat kecil, membolehkan abu gunung berapi dibawa ke atmosfera oleh letusan dan membawa jarak jauh oleh angin. Abu abu gunung berapi boleh menyebabkan masalah jarak jauh dari gunung berapi yang meletus.
Zarah abu vulkanik tidak larut dalam air. Apabila mereka basah, mereka membentuk buburan atau lumpur yang boleh membuat lebuh raya dan landasan licin. Abu abu gunung berapi basah boleh kering menjadi jisim padat, seperti beton. Ini membolehkan ia memasangkan pembetung ribut dan melekat pada bulu haiwan yang terbuka apabila abu jatuh pada masa yang sama dengan hujan.
Lajur abu gunung berapi: Lantas letusan Gunung St. Helens pada 18 Mei 1980. Pelepasan letupan ini menghasilkan lajur panas tephra yang semakin meningkat, gas gunung berapi dan udara yang terik yang naik ke ketinggian 22 kilometer dalam masa kurang dari sepuluh minit. Angin yang kuat berlaku abu ke timur pada kira-kira 100 kilometer sejam. Dalam waktu kurang dari empat jam, abu jatuh di bandar Spokane kira-kira 400 kilometer jauhnya, dan dua minggu kemudian awan letusan telah mengelilingi bumi. Imej USGS oleh A. Post.
Letusan Ash dan Lajur Ash
Sesetengah magmas mengandungi sejumlah besar gas yang dibubarkan di bawah tekanan yang sangat tinggi. Apabila letusan berlaku, tekanan mengurung pada gas-gas ini tiba-tiba dibebaskan dan mereka berkembang pesat, bergegas dari lubang gunung berapi dan membawa bit kecil magma dengan mereka. Air bawah tanah berhampiran ruang magma boleh disalurkan ke dalam stim dengan hasil yang sama. Ini adalah sumber zarah abu untuk beberapa letusan. Kuantitas yang besar panas, melarikan diri, meluaskan gas yang bergegas dari ventilasi dapat menyebabkan letusan letusan abu dan gas panas tinggi ke udara.
Imej yang menyertainya menunjukkan sebahagian daripada lajur abu yang dihasilkan oleh letusan Gunung St. Helens pada Mei, 1980. Dalam letusan itu, pelepasan letupan gas gunung berapi panas ke atmosfera menghasilkan satu lajur kenaikan tephra, gas gunung berapi dan udara terikat yang naik ke ketinggian 22 kilometer dalam masa kurang dari sepuluh minit. Kemudian, angin kuat yang kuat membawa abu ke timur pada kira-kira 100 kilometer sejam. Dalam masa kurang daripada empat jam, abu jatuh di bandar Spokane kira-kira 400 kilometer jauhnya dari bolong. Dua minggu kemudian, debu dari letusan itu telah dibawa ke Bumi.
Letusan Gunung St. Helens adalah luar biasa dalam saiz dan keamatannya. Pelepasan abu yang lebih tipikal ditunjukkan dalam imej di bahagian atas halaman ini. Dalam imej itu, Cleveland Volcano, yang terletak di Pulau Chuginadak di Rangkaian Pulau Aleutian di Alaska, melepaskan bulu abu kecil yang dalam beberapa minit terputus dari gunung berapi dan dibawa oleh angin.
Peta kejatuhan gunung berapi: Peta menunjukkan pengedaran geografi di Amerika Syarikat akibat abu dari letusan 18 Mei 1980 Gunung St. Helens. Imej USGS. Peta yang lebih besar.
Ketebalan asap: Deposit Ashfall biasanya tebal dan kasar dalam saiz zarah berhampiran gunung berapi. Bagaimanapun, pada jarak jauh, deposit menjadi lebih nipis dan lebih halus.
Ash plume: Satu abu panjang dari gunung berapi Chaitén di selatan Chile diletup di seluruh benua. Imej yang lebih besar.
Ash Plumes, Ashfalls and Ash Fields
Apabila abu dilepaskan ke udara oleh gunung berapi, angin mempunyai peluang untuk memindahkannya. Pergerakan ini, bersama-sama dengan pergolakan udara, berfungsi untuk mengedarkan abu yang digantung ke atas kawasan yang luas. Awan abu yang dipindahkan oleh angin dikenali sebagai bulu abu. Imej di bawah ini menunjukkan bulu abu yang dihasilkan oleh letusan gunung berapi Chaitén di selatan Chile pada 3 Mei 2008. Gumpalan ini bermula di Chile, melintasi Argentina dan memanjangkan beratus kilometer ke Lautan Atlantik, merebak ketika ia bergerak.
Sebagai alahan abu bergerak dari ventilasi gunung berapi, ia tidak lagi tergesa-gesa melepaskan gas untuk menyokongnya. Zarah abu tidak disokong. Zarah abu terbesar jatuh pertama dan zarah-zarah yang lebih kecil kekal digantung lebih lama. Ini boleh menghasilkan deposit ashfall di bawah tanah abu. Simpanan abu ini umumnya tebal berhampiran bolong dan nipis dengan jarak. Peta yang menunjukkan pengedaran abu dari letusan Gunung St. Helens pada 18 Mei 1980 ditunjukkan pada halaman ini.
Bidang abu adalah kawasan geografi di mana tanah telah dilelong oleh kejatuhan abu. Gambar di bawah menunjukkan ladang abu di sebelah timur Gunung Berapi Chaiten di selatan Chile dari Mei, 2008. Aliran tanah abu putih jelas dapat dilihat.
Padang abu: Medan abu timur Gunung Chaiten dari Mei, 2008. Imej yang lebih besar.
Kesan Ash Vulkanik
Abu gunung berapi memberikan banyak bahaya kepada orang, harta, jentera, komuniti dan alam sekitar. Beberapa perkara ini terperinci di bawah.
Kesan ke atas Kesihatan Manusia:
Orang yang terdedah kepada abu atau hidup dalam persekitaran yang berdebu selepas abu-abu boleh mengalami banyak masalah. Masalah pernafasan termasuk kerengsaan hidung dan tekak, batuk, penyakit seperti bronkitis dan ketidakselesaan semasa bernafas. Ini boleh dikurangkan dengan menggunakan topeng debu kecekapan tinggi, tetapi pendedahan kepada abu harus dielakkan jika mungkin.
Masalah jangka panjang mungkin termasuk perkembangan penyakit yang dikenali sebagai "silicosis" jika abu mempunyai kandungan silika yang signifikan. Institut Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan Negara A.S. mencadangkan jenis topeng tertentu bagi mereka yang terdedah kepada abu gunung berapi. Sesiapa yang sudah mengalami masalah seperti bronkitis, emphysema, atau asma perlu mengelakkan pendedahan.
Abu gunung berapi kering boleh melekat pada mata manusia yang lembap, dan zarah abu-abu kecil dengan cepat menyebabkan kerengsaan mata. Masalah ini paling teruk di kalangan orang yang memakai kanta sentuh. Sesetengah kerengsaan kulit dilaporkan oleh orang-orang di kawasan-kawasan ashfall; Walau bagaimanapun, bilangan kes dan keparahan mereka adalah rendah.
Ashar Novarupta: Imej satelit landskap di sekitar Novarupta Volcano dengan kontur abu-abu dan kawasan aliran piroklastik letusan 1912 ditunjukkan sebagai garis berwarna. Imej satelit oleh J. Allen (NASA) menggunakan data dari Kemudahan Cover Global Land University of Marylands. Cartography oleh B. Cole,. Imej yang lebih besar.
Kesan ke atas Pertanian:
Ternakan mempunyai mata yang sama dan masalah pernafasan yang digambarkan di atas untuk manusia. Haiwan yang memakan rumput boleh menjadi tidak dapat dimakan jika abu merangkumi sumber makanan mereka. Mereka yang makan dari sumber makanan yang dijangkiti abu sering mengalami banyak penyakit. Petani di kawasan-kawasan ashfall mungkin perlu menyediakan makanan tambahan kepada haiwan mereka, memindahkan mereka, atau menghantar mereka ke penyembelihan awal.
Kejatuhan hanya beberapa milimeter biasanya tidak menyebabkan kerosakan teruk pada padang rumput dan tanaman. Walau bagaimanapun, pengumpulan abu tebal boleh merosakkan atau membunuh tumbuhan dan padang rumput. Pengumpulan tebal dapat merosakkan tanah dengan membunuh microphytes dan menghalang kemasukan oksigen dan air. Ini boleh mengakibatkan keadaan tanah steril.
Kerosakan awan gunung berapi: Bangunan-bangunan yang rosak oleh ashfall basah. Imej USGS. Imej yang lebih besar.
Abu vulkanik: Video USGS menerangkan kesan abu gunung berapi ke atas trafik udara.
Kesan ke atas Bangunan:
Abu-abu kering berat kira-kira sepuluh kali kepadatan salji segar. Gula tebal tebal di atas bumbung bangunan boleh membebankannya dan menyebabkan ia runtuh (lihat imej). Kebanyakan bangunan tidak direka untuk menyokong berat tambahan ini.
Sejurus selepas kejatuhan berat, salah satu pekerjaan utama ialah membersihkan abu dari bumbung bangunan. Jika hujan jatuh sebelum abu dikeluarkan, ia boleh diserap oleh abu dan meningkatkan berat badan. Abu basah boleh mempunyai ketumpatan dua puluh kali salji segar.
Abu gunung berapi boleh mengisi saliran di atas bangunan dan menyumbat bawah tanah. Abu sahaja boleh menjadi sangat berat, dan jika ia menjadi basah dari hujan, beratnya sering akan memasuki longkang dari rumah. Abu dalam kombinasi dengan air boleh menghakis bahan bumbung logam. Abu basah juga konduktor, dan apabila terkumpul di sekitar unsur-unsur elektrik luaran bangunan, ia boleh mengakibatkan kecederaan serius atau kerosakan.
Penghawa dingin dan sistem pengendalian udara boleh gagal atau rosak jika penapis mereka tersumbat atau kebocorannya diliputi oleh abu gunung berapi. Memindahkan bahagian pada peralatan boleh dipakai dengan cepat jika abu abu-abu mendapat di antara mereka.
Kesan ke atas Peralatan:
Abu debu dan debu boleh menyusup ke dalam bangunan dan menyebabkan masalah dengan peralatan. Abu abrasif boleh menghasilkan haus yang luar biasa pada bahagian yang bergerak di dalam motor elektrik. Pembersih vakum, relau, dan sistem komputer sangat terdedah kerana mereka memproses banyak udara.
Kegelapan kerana ashfall gunung berapi: Ash di udara boleh menyekat cahaya matahari dan membuat kawasan di bawah abu abu gelap di tengah hari. Gunung Soufriere Hills, imej dari tahun 1997. Imej USGS. Imej yang lebih besar.
Impak ke atas Komunikasi:
Abu gunung berapi boleh dikenakan caj elektrik yang mengganggu gelombang radio dan siaran lain yang dihantar melalui udara. Radio, telefon, dan peralatan GPS mungkin tidak dapat menghantar atau menerima isyarat dengan gunung berapi meletus berhampiran. Abu juga boleh merosakkan kemudahan fizikal seperti wayar, menara, bangunan dan peralatan yang diperlukan untuk menyokong komunikasi.
Kesan ke atas Penjanaan Kuasa Elektrik:
Abu vulkanik boleh menyebabkan penutupan kemudahan penjanaan kuasa. Kemudahan ini kadang-kadang dimatikan untuk mengelakkan kerosakan akibat abu. Mereka boleh kekal sehingga abu telah dikeluarkan. Ini melindungi peralatan penting daripada kegagalan tetapi mengganggu perkhidmatan kuasa untuk berjuta-juta orang.
Abu vulkanik di atas kereta di Clark Air Base di Filipina selepas letusan Gunung Pinatubo pada tahun 1991. Tempat letak kereta ini adalah kira-kira 25 kilometer timur letusan dan menerima kira-kira 9 sentimeter abu. Imej USGS oleh R.P. Hoblitt. Imej yang lebih besar.
Kesan ke atas Pengangkutan Darat:
Kesan awal ke atas pengangkutan adalah batasan keterlihatan. Abu menghisap udara dan menyekat cahaya matahari. Ia boleh menjadi gelap seperti malam di tengah hari. Abu juga meliputi tanda jalan. Hanya satu milimeter abu boleh mengaburkan pusat dan baseline lebuh raya.
Kesan lain adalah pada kereta. Mereka memproses sejumlah besar udara yang akan mengandungi habuk dan abu gunung berapi. Ini pada awalnya akan ditangkap oleh penapis udara, tetapi ia dapat dengan cepat menjadi terharu. Kemudian habuk yang kasar akan masuk ke dalam enjin untuk merosakkan bahagian machined dengan teliti dan menyumbat bukaan kecil.
Abu vulkanik berkumpul di kaca depan kereta, mewujudkan keperluan untuk menggunakan wiper. Sekiranya digunakan wiper, abu yang melelas di antara cermin depan dan wiper boleh menggaru tingkap, kadang-kadang menghasilkan permukaan fros yang mustahil dilihat.
Debu dan abu gunung berapi yang menutupi jalan raya boleh mengakibatkan kehilangan daya tarikan. Jika jalan-jalan basah, abu kering berubah menjadi lumpur yang sangat licin. Jalan-jalan dan jalan-jalan mestilah dipelihara seolah-olah salji yang tidak mencair telah jatuh.
Lapisan Ashfall di Filipina: A) Seksyen di jambatan Sungai Santo Tomas di utara San Narciso, Zambales; 32 km barat-barat daya. Lapisan A adalah 8 mm abu berukuran pasir; lapisan B ialah 4 mm kebanyakannya abu halus. Perhatikan penggredan lapisan C yang lemah dan tebal kasar yang tersebar pada permukaan deposit.
B) Deposit jatuh Tephra pada jalan yang tidak dapat ditembusi di sepanjang Sungai Marella 10.5 km barat daya. Lapisan A, kira-kira 4 cm tebal, terdiri daripada abu kasar dan lapilli halus; lapisan B terdiri daripada beberapa lapisan nipis; lapisan C adalah tebal tebal 33 cm dan merupakan bahagian paling tebal deposit deposit pumice-fall climactic. Perhatikan penggredan biasa secara keseluruhan, tetapi 2-cm pumice lapillus di sebelah kiri atas. Lapisan D terdiri daripada dua 3- hingga 4 cm katil tebal abu halus yang dipisahkan oleh katil abu pumiceus yang dikerjakan semula air.
C) Tefra deposit pada jalan yang tidak dapat ditembusi kira-kira 9 km tenggara bolong, sebelah utara Sungai Gumain. Lapisan B adalah tebal 23 cm dan terdiri daripada pelbagai katil abu yang bergred; lapisan C adalah tebal 31 cm dan mempunyai dua zon di bahagian bawah dengan lapisan abu halus kecil.
D) Seksyen di mulut Sungai Pasig di sekitar 15 km sebelah timur. Lapisan B adalah tebal 10 cm dan lapisan C adalah tebal kira-kira 18 cm; perhatikan zon yang kaya dengan abu yang menonjol kerana peningkatan ketelusan. Imej USGS oleh W.E. Scott dan J.J. Major. Imej yang lebih besar.
Kesan ke atas Pengangkutan Udara:
Enjin jet moden memproses sejumlah besar udara. Mereka menarik udara ke bahagian depan enjin dan mengeluarkannya dari belakang. Jika abu gunung berapi ditarik ke dalam enjin jet, ia boleh dipanaskan pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu lebur abu. Abu boleh mencairkan enjin, dan produk melekit lembut boleh mematuhi bahagian dalam enjin. Ini mengehadkan aliran udara melalui enjin dan menambah berat ke pesawat.
Abu vulkanik telah menyebabkan kegagalan enjin pada beberapa pesawat. Nasib baik para juruterbang dapat mendarat dengan selamat dengan enjin baki mereka. Hari ini, gunung berapi dimonitorkan untuk tanda-tanda letusan, dan pesawat diarahkan ke kawasan-kawasan yang mungkin mengandungi abu udara.
Abu gunung berapi yang digantung di udara boleh mempunyai kesan yang melelas pada pesawat terbang melintasi jarak ratusan kilometer per jam. Pada kelajuan ini, zarah abu yang memberi kesan kepada cermin depan boleh menghancurkan permukaan ke dalam kemasan beku yang mengaburkan pandangan juruterbang. Sandblasting juga boleh mengeluarkan cat dan lubang logam di hidung dan pada bahagian sayap utama dan peralatan navigasi.
Di lapangan terbang, masalah yang sama dihadapi dengan landasan seperti yang dilihat di jalan raya. Tanda di landasan boleh ditutup dengan abu. Pelan boleh kehilangan daya tarikan apabila mendarat dan berlepas. Dan, abu mesti dikeluarkan sebelum operasi kembali normal.
Pertubuhan Penerbangan Awam Antarabangsa mengiktiraf keperluan untuk memastikan pengawal dan pengawal trafik udara memaklumkan bahaya gunung berapi. Untuk melakukan itu mereka bekerja dengan agensi-agensi kerajaan untuk menubuhkan beberapa Pusat Penasihat Ash Volcanic. Pusat-pusat ini memantau aktiviti gunung berapi dan melaporkan pada bulu abu di kawasan pemantauan mereka.
Abu vulkanik: Video USGS menerangkan kesan abu gunung berapi ke atas trafik udara.
Kesan ke atas Sistem Bekalan Air:
Sistem bekalan air boleh dipengaruhi oleh bahan buangan. Di mana sebuah komuniti menggunakan bekalan air terbuka seperti sungai, takungan atau tasik, abu yang jatuh akan menjadi bahan larutan dalam bekalan air yang mesti ditapis sebelum digunakan. Pemprosesan air dengan abu abrasif yang digantung boleh merosakkan pam dan peralatan penapisan.
Abu juga boleh menyebabkan perubahan sementara dalam kimia air. Asid yang bersentuhan dengan air dapat menurunkan pH dan meningkatkan konsentrasi ion yang tersumbat dari bahan abu. Ini termasuk: Cl, SO4, Na, Ca, K, Mg, F, dan banyak lagi.
Kesan ke atas Sistem Air Sisa:
Ash yang jatuh di jalan raya akan segera masuk ke sistem pembetung ribut. Sekiranya air pembuangan abu-abu diproses, abu yang digantung boleh memuatkan peralatan dan penapis dan menyebabkan kerosakan pada pam dan injap. Ia juga menjadi masalah pelupusan. Lumpur atau buburan abu boleh menjadi bahan yang sama dengan konkrit.
Perancangan untuk Ash Vulkanik
Komuniti yang terletak berhampiran atau di bawah aliran gunung berapi dengan potensi menghasilkan letusan abu perlu mempertimbangkan kesan potensi abu gunung berapi dan merancang cara untuk mengatasinya dan meminimumkan kesannya. Lebih mudah untuk menjadi terdidik tentang masalah dan mengambil tindakan terlebih dahulu daripada menghadapi masalah besar tanpa amaran.