Методи прогнозування вивержень вулканів

Методи прогнозування вивержень вулканів

У наш час, незважаючи на весь технічний і науковий прогрес, все ще відкритим залишається питання прогнозування вивержень вулканів. Вченими-сейсмологами висунуті і продовжують пропонуватися різні теорії про способи прогнозування природних катастроф, які часто відрізняються один від одного і часом є досить суперечливими.

Прогнози не завжди збуваються, хоча вони і є достатньо точними. Позначаються зміни фізичних властивостей гірських порід, які поширюються на досить обширній території планети. Ці зміни легко вловлюються сучасною апаратурою, але головною проблемою є встановлення часу події, так як тривожні сигнали про катастрофи у віддалених районах, надходять лише тоді, коли вже пізно що-небудь зробити.


Діючий вулкан Багана (Нова Гвінея)"Трапляється, що неправильно обраний метод прогнозування призводить до непередбачуваних сумних подій. Історичними прикладами є виверження вулканів в 1951р. на Новій Гвінеї і в 1956р. на Камчатці, які вважалися до цього згаслими. Метод, обраний тоді для прогнозування, заснований на аналізі періодичності попередніх катастроф і «не віщував жодної біди»."

Реалії такі, що прогноз вулканічної діяльності – досить трудомісткий і дорогий захід, хоча, звичайно ж, це не порівняти з тим матеріальним збитком, який наносять виверженням вулканів жителям регіону та економіці країни в цілому.

 

Сучасні методи прогнозування: сумнівне передбачення або наукові дослідження.

Прагнення до вирішення завдання точного прогнозування штовхає багатьох вчених до розширення своїх знань в інших сферах науки. Так, німецький доктор Томашек встановив взаємозв'язок між природними катастрофами і певним розташуванням планет Сонячної системи.

“Вчені почали враховувати вплив зовнішніх процесів за межами вулканів і прилеглих до них територій. Завдяки цьому було виявлено (хоча досі слабо вивчено), що виверження деяких вулканів збігається у часі з кліматичними змінами або з дією земного припливу. Так, вулкан в Чилі почав виверження в 1960 р. через 48 годин після того, як стався сильний землетрус, епіцентр якого знаходився на відстані 300 км від вулкана.”

Були виявлені і інші параметри, які свідчать про потенційні виверження: підвищення температури гірських порід і природних вод, змінення складу газів. Для цих цілей використовується аерофотозйомка у чутливих до температури інфрачервоних променях.

Прикладом ефективного використання цього методу є виверження вулкана на Філіппінах в 1965 р.: завдяки йому вдалося виявити підвищення температури води в кратерному озері і запобігти безліч смертей в регіоні виверження вулкана.

Поведінка води в кратері також може слугувати надійним показником підготовлюваного виверження. Іноді температура води підвищується до кипіння, а іноді незадовго до виверження вона змінює свій колір (стає бурою або червонуватою). Перед виверженням часто збільшується концентрація сірковмісних газів і парів хлористоводневої кислоти, в той час як відсотки водяної пари зменшуються.

 

м. Петропавловськ-Камчатський (Росія) оточений трьома вулканамиСправедливим є і метод вивчення зміни магнітного поля. На Камчатці в 1966 р. за 12 годин до виверження напруженість магнітного поля слабшала, а за кілька місяців до виверження змінювалася і його орієнтація.

Доцільно також здійснювати контроль параметрів проміжків часу поблизу моментів проходження Землею афелія (найбільш віддаленої від Сонця точки орбіти планети) і перигелію (найближча до Сонця точка орбіти планети) своєї орбіти. При цьому бажано, щоб тривалість цих проміжків часу становила два тижні до і два тижні після проходження Землею афелія і перигелію.

Підвищення точності прогнозу можна досягти, якщо в зазначені проміжки часу додатково здійснювати контроль широти Місяця і в моменти максимальних значень широти прогнозувати максимальну ймовірність виверження вулкану.

У цьому випадку можливо скоротити тривалість найбільш активного контролю параметрів до трьох днів до трьох днів після моменту проходження Місяцем точки максимального відхилення від площини Екліптики (видимого річного руху Сонця).

Нагрівання призводить до розмагнічування порід, якщо температура магнітних мінералів перевищує точку Кюрі. Цей вплив можна контролювати проведенням наземної магнітної зйомки. Значні втрати намагніченості гірських порід були зареєстровані перед виверженням вулкана Осима в Японії, магматичне вогнище якого розташовувалося відносно неглибоко. На гавайських же вулканах, які харчуються магмою з більш глибоких вогнищ, магнітних ефектів виявлено не було.

 

Види прогнозів вулканічної діяльності.

З практичної точки зору прогнози вулканічної діяльності поділяються на довгострокові, середньострокові і короткострокові.

 

Довгостроковий прогноз є точним лише для вулканів, виверження яких відбувається приблизно з однаковою періодичністю. Для інших вулканів цей прогноз дозволяє встановити причинно-наслідкові зв'язки в тектонічній діяльності, а також отримати імовірнісні характеристики, які є важливими даними для короткострокового і середньострокового прогнозу.

 

Карта активних вулканів.

Середньостроковий прогноз дозволяє зробити висновок про те, що в певному місці готується виверження. Для таких прогнозів використовуються методи, засновані на свідченнях сейсмографів, встановлених поблизу вулкана. Отримані дані порівнюють з їх критичними значеннями, після яких виверження вулкана найбільш ймовірно. А величину відхилення поточного значення від критичного використовують для визначення ступеня ймовірності виверження вулкана протягом проміжків часу, які визначаються за астрономічним показниками, які відображають величину гравітаційної складової вулканічної діяльності.

Короткостроковий прогноз – найбільш точний. Для його визначення використовують всю сукупність методів, що використовують різні показники (серед яких зростання тиску в магматичне вогнище і вивідному каналі вулкана), встановлюються закономірності зв'язків змін фізичного поля вулкана з його діяльністю. Безперервні спостереження за цими та іншими змінами складають суть короткострокового прогнозу вивержень вулканів.

Прогноз вивержень базується на двох групах методів. Перші засновані на вивченні життя самого вулкана: окремі вулкани вивергаються з певними інтервалами часу, інші своє пробудження знаменують звуковими ефектами; знання вулканів може допомогти в запобіганні вивержень. Іншу групу методів складають складні статистичні обчислення і дослідження ознак підготовлюваного виверження за допомогою точних приладів. Навколо небезпечних вулканів розміщують, як правило, сейсмічні станції, реєструючі поштовхи. Коли лава розширюється на глибині, заповнюючи тріщини, це викликає струс земної поверхні. Землетруси з вогнищами під вулканами є, таким чином, надійною ознакою підготовлюваного виверження.

 

Зміна нахилу земної поверхні – тривожний сигнал про насування катастрофи.

Надійним є метод прогнозу вулканічних вивержень на основі вимірювання змін нахилів земної поверхні поблизу вулкана. Зміна нахилу показує, що готується виверження. По швидкості наростання змін можна вирахувати приблизний час виверження.

“Перед виверженням повинні переміститися вгору мільйони тонн розплавленої породи і важливо відслідковувати ці найменші рухи.”

 

Вулкан Везувій (Італія)

Практично це можна здійснити двома шляхами: вимірюванням невеликих поверхневих зміщень і сейсмічною реєстрацією поштовхів і струсів від глибинних зрушень. Магма утворюється в земній корі на значній глибині, а потім рухається вгору завдяки своїй зниженій щільності порівняно з навколишніми більш холодними твердими породами. Перед самим виверженням наближення магми до земної поверхні викликає її підйом і піднімає купол вулкана. Це можна виявити детальними вимірами перевищень і відстаней між точками на ділянці підняття, а також визначенням кутів нахилу місцевості.

Остання операція проводиться за допомогою особливих приладів – нахиломірів, які являють собою заповнені рідиною трубки, що з'єднують два резервуара. Нахиломіри прості в обігу, дешеві, високочутливі і дозволяють визначати зміну кутів нахилу з похибкою до однієї мільйонної частки градуса.

Що стосується дрібних землетрусів, що виявляються стандартними сейсмографами, то вони сигналізують про рух магми у вулкані. Так, безліч слабких поштовхів протягом 16 років відчувалися в районі навколо Везувію (Італія), виверження якого відбулося в 79 р. н. е. А в той час ще не знали, що збільшення частоти поштовхів – один з найбільш надійних провісників вулканічних вивержень.

Але, не дивлячись на всі перераховані методи та їх використання, весь накопичений ученими досвід прогнозування вивержень вулканів на сьогоднішній день не є точною наукою і вимагає ще багато напрацювань у цьому напрямку.

Знайшли друкарську помилку? Виділіть фрагмент і натисніть Ctrl + Enter.


Це цікаво 18

Підписатися на новини



Методи прогнозування вивержень вулканів - Рейтинг теми: 5.00 з 5.00 проголосувавших: 18
Схожі статті:


Залишити коментар
AllatRa.TV онлайн


Архів матеріалів

Концепція