Kandungan
- Timbangan Pengukuran untuk Peristiwa Alam
- Mengukur Erupsi Letupan
- Langkah-langkah Skala VEI
- Apa Letusan Adakah VEI Tertinggi?
- Frekuensi Letusan Besar
- Anggarkan Ejecta Volumes
- Kenapa Hentikan Skala di VEI 8?
Indeks letupan gunung berapi: Sfera dalam ilustrasi di atas mewakili jumlah tephra yang meletus untuk beberapa letusan gunung berapi yang paling banyak diketahui. Walaupun kebanyakan orang percaya bahawa Vesuvius (79 AD - letusan Pompeii), Gunung St. Helens (1980), dan Gunung Pinatubo (1991) sangat besar, mereka sangat kecil berbanding letusan kuno seperti Wah Wah Springs, Toba, Yellowstone, atau Long Valley Caldera.
Indeks letupan gunung berapi: Indeks ledakan gunung berapi didasarkan pada jumlah tephra yang dihasilkan semasa letusan. Sfera dalam rajah ini memberikan perbandingan saiz relatif untuk setiap langkah indeks.
Timbangan Pengukuran untuk Peristiwa Alam
Mengukur saiz atau kekuatan peristiwa semula jadi sentiasa menjadi cabaran bagi saintis semulajadi. Mereka mengembangkan Skala Magnitud Richter untuk menganggarkan jumlah tenaga yang dikeluarkan oleh gempa bumi, skala Saffir-Simpson untuk menganggarkan potensi angin topan, dan skala Fujita untuk menilai intensiti taufan. Skala ini adalah sangat berharga untuk membandingkan peristiwa-peristiwa yang berbeza dan untuk memahami jumlah kerosakan yang dapat menyebabkan kejadian yang berbeza.
Mengukur kekuatan letusan gunung berapi adalah lebih mencabar daripada mengumpul data kelajuan angin atau mengukur gerakan tanah dengan instrumen. Letusan gunung berapi menghasilkan pelbagai jenis produk, mempunyai tempoh yang berbeza dan berkembang dengan cara yang berbeza. Terdapat juga masalah yang beberapa letusan letupan (bahan-bahan batu diletupkan dari lubang bolong), manakala letusan lain adalah bancuhan (aliran batu lebur dari lubang bolong).
Letusan redoubt: Awan letusan dari Volcano Redoubt seperti yang dilihat dari Semenanjung Kenai. Letusan ini berlangsung dari 14 Disember 1989 hingga 20 Jun 1990. Itu hanya VEI 3. Toba kira-kira 10,000 kali lebih banyak letupan. Gambar oleh R. Clucas, 21 April 1990. Imej USGS. Memperbesar. Maklumat lanjut.
Mengukur Erupsi Letupan
Chris Newhall dari Penyiasatan Geologi Amerika Syarikat dan Stephen Self dari University of Hawaii telah membangunkan Indeks Letupan Gunung Berapi (VEI) pada tahun 1982. Ia adalah skala relatif yang membolehkan letupan gunung berapi meletus berbanding satu sama lain. Ia sangat berharga kerana ia boleh digunakan untuk kedua-dua letusan baru-baru ini yang disaksikan saintis dan letusan bersejarah yang berlaku beribu-ribu hingga berjuta-juta tahun yang lalu.
Ciri letusan primer yang digunakan untuk menentukan indeks letupan gunung berapi adalah jumlah bahan piroklastik yang dikeluarkan oleh gunung berapi. Bahan pyroclastik termasuk abu gunung berapi, tephra, aliran piroklastik, dan jenis ejecta lain. Ketinggian lereng letusan dan tempoh letusan juga dipertimbangkan dalam menentukan tahap VEI untuk letusan.
Berkaitan: Bahaya Vulkanik
Wah Wah Springs: Eric Christiansen dan Myron Best dari Universiti Brigham Young menjelaskan keterangan yang menyokong letusan Wah Wah Springs sebagai salah satu yang terbesar, jika bukan letusan gunung berapi yang terbesar, letupan.
Ikan Canyon Tuff: Satu lagi letusan VEI 8 yang saingan Wah Wah Springs berlaku kira-kira 28 juta tahun yang lalu di barat Colorado sekarang. Letusan di La Garita Caldera menghasilkan Ikan Canyon Tuff, sebuah dermis yang tidak berwarna, dengan jumlah asal kira-kira 5,000 kilometer padu! Imej oleh USGS. Memperbesar / sumber imej.
Langkah-langkah Skala VEI
Skala VEI bermula pada 0 untuk letusan yang menghasilkan kurang daripada 0.0001 kilometer kubik ejecta. Kebanyakan letusan ini sangat kecil. Walau bagaimanapun, sesetengah daripada mereka adalah "effusive" daripada menjadi "letupan." Letusan gempal dicirikan oleh lava mengalir dari bolong bukannya ejecta yang diletupkan dari bolong.
Erupsi yang dinilai pada VEI 1 menghasilkan antara 0.0001 dan 0.001 kilometer padu ejecta. Di atas VEI 1, skala menjadi logaritma, yang bermaksud setiap langkah dalam skala mewakili peningkatan 10X dalam jumlah bahan yang dikeluarkan. Letupan VEI 2 menghasilkan antara 0,01 dan 0,01 kilometer kubik ejecta. Letupan VEI 3 menghasilkan antara 0,01 dan 0,1 kilometer kubik ejecta. Perkembangan skala dari VEI 0 hingga VEI 8 ditunjukkan dalam rajah di halaman ini.
Dengan setiap langkah dalam skala yang menunjukkan peningkatan letupan 10X, VEI 5 adalah sepuluh kali lebih meledak daripada VEI 4. Dua langkah skala adalah peningkatan 100X dalam letupan. Sebagai contoh, VEI 6 adalah kira-kira 100 kali lebih meletup berbanding VEI 4. VEI 8 adalah satu juta kali lebih meletup daripada VEI 2. Semua ini adalah berdasarkan jumlah ejaan.
Oleh kerana setiap langkah skala adalah peningkatan 10X dalam bahan yang dikeluarkan, terdapat perbezaan yang besar dalam saiz letusan di hujung rendah langkah dan letusan pada akhir tinggi langkah. Atas sebab ini, "+" sering ditambah kepada letusan yang diketahui berada di hujung atas langkah mereka. Sebagai contoh, letusan Katla di Iceland Selatan pada 12 Oktober 1918 telah dinilai pada VEI 4+ kerana letusan itu adalah VEI yang sangat kuat 4.
Wah Wah Springs: Eric Christiansen dan Myron Best dari Universiti Brigham Young menjelaskan keterangan yang menyokong letusan Wah Wah Springs sebagai salah satu yang terbesar, jika bukan letusan gunung berapi yang terbesar, letupan.
Tupahan Toba: Sekitar 73,000 tahun yang lalu, gunung berapi yang dikenali sebagai "Toba" meletus di pulau Sumatra, Indonesia. Ia adalah salah satu letusan gunung berapi terbesar yang boleh didokumenkan dengan bukti semasa. Ledakan itu dipercayai mempunyai bahagian yang dihancurkan di India - kira-kira 3000 batu jauhnya - dan dikeluarkan kira-kira 2600 kilometer kubik serpihan gunung berapi. Hari ini kawah adalah tasik gunung berapi terbesar di dunia - kira-kira 100 kilometer panjang dan 35 kilometer lebar. Imej yang dibuat menggunakan data Landsat Geocover 2000 dari NASA.
Apa Letusan Adakah VEI Tertinggi?
Kira-kira lima puluh letusan telah dinilai VEI 8 kerana dianggap telah menghasilkan 1000 kilometer padu atau lebih banyak ejecta. Ini akan menjadi jisim ejecta yang tidak dikompensasi sepuluh kilometer panjangnya, sepuluh kilometer lebar dan sepuluh kilometer jauhnya. Letusan di Toba (74,000 tahun yang lalu), Yellowstone (640,000 tahun yang lalu), dan Tasik Taupo (26,500 tahun lalu) adalah tiga daripada 47 tapak VEI 8 yang telah dikenalpasti.
Letusan VEI 8 dengan jumlah ejecta yang paling banyak diketahui ialah letusan Wah Wah Springs yang berlaku di negeri sekarang Utah, sekitar 30 juta tahun yang lalu. Dianggarkan telah menghasilkan lebih daripada 5500 kilometer kubik ejecta dalam masa seminggu.
Letusan di kawasan perangkap Paraná dan Etendeka di wilayah igneus mempunyai jumlah letusan melebihi 2.6 juta kilometer padu. Walau bagaimanapun, ini dianggap sebagai letusan efusif yang menghasilkan lava basalt cecair dan bukannya letupan letupan menghasilkan ejecta. Letusan Paraná dan Etendeka berlaku sekitar 128 hingga 138 juta tahun yang lalu. Aliran lava mereka dari Brazil timur ke bahagian barat Namibia dan Angola. Mereka berlaku apabila Afrika dan Amerika Selatan dihubungkan.
Berkaitan: Jenis-jenis Letusan Gunung Berapi
Letupan gunung St. Helens: Letusan 18 Mei 1980 di Gunung St. Helens dianggap oleh kebanyakan orang untuk menjadi letusan besar. Ledakan itu menghilangkan 400 meter atas gunung tersebut, menghasilkan runtuhan serpihan yang meliputi 62 kilometer persegi, dan mengetuk pokok di kawasan sekitar 600 kilometer persegi. Letusan ini adalah VEI 4. Toba, pada VEI 8, adalah sekitar 10,000 kali letupan. Imej oleh USGS.
Frekuensi Letusan Besar
Seperti kebanyakan kejadian semula jadi, letusan gunung berapi kecil sangat biasa, dan letusan besar sangat jarang berlaku. Data di sebelah kiri dari Penyiasatan Geologi Amerika Syarikat meringkaskan frekuensi relatif letusan pelbagai penilaian VEI. Ia jelas menunjukkan keterlaluan letusan VEI yang tinggi - tetapi menunjukkan bahawa ia adalah peristiwa yang mungkin.
Grafik bar pada halaman ini merangkumi kekerapan letusan dengan pelbagai penilaian VEI menggunakan data dari Program Volkanisme Global Institusi Smithsonian untuk letusan yang berlaku antara kira-kira 10,000 tahun yang lalu dan 1994. Hanya empat letusan VEI 7 telah didokumenkan, tetapi lebih tiga ribu peristiwa VEI 2 telah berlaku. Mujurlah, letusan yang sangat besar adalah kejadian yang sangat jarang berlaku.
VEI vs frekuensi letusan: Carta ini menunjukkan bagaimana letusan kecil, kurang letupan lebih kerap daripada letusan besar. Data yang digunakan untuk menyediakan carta adalah dari pangkalan data Program Volcanisme Global di Smithsonian Institution. Pangkalan data ini termasuk letupan yang dicat dan bersejarah yang berlaku antara kira-kira 10,000 tahun yang lalu dan 1994.
Anggarkan Ejecta Volumes
Apabila letusan letupan berlaku, ejecta disebarkan oleh daya letupan dan oleh angin. Ia biasanya tebal berhampiran sumber dan mengurangkan ketebalan dengan jarak.
Dengan letusan masa kini, pemerhati boleh mengumpul laporan ketebalan abu dari pelbagai lokasi dan membuat peta kontur ketebalan abu. Data ini boleh digunakan untuk menganggarkan jumlah ejecta.
Anggaran yang tepat menjadi lebih sukar apabila letusan berlaku di kawasan terpencil dan sangat sukar apabila letusan berlaku di pulau yang jauh dari pulau-pulau atau tanah-tanah lain. Dalam keadaan ini, saiz awan letusan dan tempoh letusan boleh digabungkan dengan data deposit abu untuk menetapkan penarafan VEI.
Masalah anggaran yang serupa berlaku dalam mengira jumlah ejecta untuk letusan kuno. Ejecta mudah terkikis dan sering diliputi oleh bahan-bahan yang lebih muda. Dalam situasi ini, "anggaran terbaik" mesti dibuat. Apabila memberikan nombor VEI adalah sukar, tanda tanya sering ditambahkan ke nombor untuk menunjukkan ketidakpastian. Sebagai contoh, Projek Volcanisme Global menyenaraikan VEI letusan 24 Oktober 79 AD Italys Vesuvius sebagai "5?" kerana data yang tidak mencukupi tersedia untuk mengetahui tentang nombor tersebut.
Kenapa Hentikan Skala di VEI 8?
Letupan letup terbesar yang telah didokumenkan setakat ini telah dinilai pada VEI 8. Bolehkah letusan lebih besar daripada Toba, Yellowstone, dan peristiwa VEI 8 yang lain berlaku? Adakah Bumi mempunyai keupayaan untuk menghasilkan letupan yang mampu melancarkan 10,000 ekor kilometer padu yang diperlukan untuk menilai letusan VEI 9?
Ada kemungkinan terdapat bukti letusan VEI 9 dan dikebumikan dalam rekod geologi. Letusan yang besar akan menjadi peristiwa yang sangat jarang, tetapi mustahil untuk mengatakan bahawa letusan yang besar tidak pernah berlaku. Sekiranya letusan yang besar akan berlaku pada masa akan datang, ia akan menjadi ancaman penting kepada kehidupan di Bumi.
Pengarang: Hobart M. King, Ph.D.