К какой нагрузке относится вулканический пепел. Большая энциклопедия нефти и газа

Панин А. В.

«Моисей простер руку свою к небу, и была густая тьма по всей земле Египетской три дня; не видели друг друга, и никто не вставал с места своего три дня»

(Исх.10:22-23)

У большинства из нас при слове «вулкан» встает в глазах Помпея, погибшая при извержении Везувия в 79 г н.э. и превращенная в зрительный образ художником Карлом Брюлловым. Вулканизм, это грозное явление природы, изучается специальной наукой вулканологией. Сжигающие все на своем пути лавовые потоки и палящие тучи, потопы-йокульлаупы (выбросы вод расплавленных вулканами ледников), мощные всеразрушающие землетрясения, опустошающие морские берега цунами многократно описаны и в научно-популярной литературе. Автор же хотел бы обратить внимание на один из феноменов вулканической деятельности, обычно остающийся в тени ее катастрофических проявлений и до последнего времени интересовавший больше специалистов, чем широкую публику.

Речь идет о выбросах в атмосферу мельчайших твердых частиц - вулканического пепла. В отличие от катастрофических последствий извержений, имеющих локальный, а в масштабах Земли буквально точечный охват (кроме цунами), вулканическое запыление атмосферы и пеплопады затрагивают крупные регионы и влияют даже на глобальный климат. Информационным поводом для этого разговора послужило недавнее извержение исландского вулкана Эйяфьятлайокудль. Мощные выбросы пепла в атмосферу парализовали воздушное сообщение над Европой. По всему миру отменено или перенесено более 100 тысяч авиарейсов, пострадали около десяти миллионов пассажиров, авиакомпании понесли ущерб в 2, 5 миллиарда евро.

Что такое вулканический пепел

Но начнем по порядку: что такое вулканический пепел и как он образуется. При вулканическом извержении из недр на земную поверхность и в атмосферу попадет три вида продуктов: лава (расплав горных пород), пирокласты, или тефра (твердые частицы разного размера: пепел – частица размером с пылинки (сотые доли миллиметра), лапилли – мелкие камушки, вулканические бомбы – крупные обломки) и различные газы. Подсчитано, что в целом вулканы извергают пирокластов в шесть раз больше, чем лав.

Когда магма (будущая лава) находится на глубине под огромным давлением, в ней растворено много газов. Здесь действует физический закон: растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению. По мере приближения магмы к поверхности и падения давления происходит дегазация - излишки газов выделяются в виде пузырьков. По трещинам газы мигрируют к земной поверхности и попадают в воздух в виде дымков, называемых фумаролами и считающихся признаками активности вулкана. Самая опасная ситуация создается в том случае, если у выделяющихся в недрах газов нет возможности рассеяться и они скапливаются под землей. Нарастание давления может привести к мощному взрыву с разрушением верхушки вулкана, а то и всей вулканической постройки целиком. Другой тип вулканических катастроф – обрушение верхушки вулкана в подземные пустоты, образовавшиеся при извержении в результате ухода магмы. Так образуется кальдера – огромный (диметром от 1, 5 до 15-20 км) округлый провал глубиной многие сотни метров.

С поверхности лавового озера, кипящего в кратере вулкана, постоянно выделяются горячие газы – именно поэтому лава кипит и пузырится. Поднимаясь с большой скоростью вверх, газы увлекают с собой мелкие капельки лавы, которые быстро затвердевают и превращаются в частицы вулканического пепла. Так и возникает пепловая колонна, или пепловый плюм, поднимающийся над вулканом на большие высоты (иногда до стратосферы) и разносящийся затем воздушными потоками на сотни и тысячи километров от эпицентра извержения. Из воздуха пепел осаждается атмосферными осадками. Если концентрация пепла в воздухе была велика, на поверхности суши образуется целый слой пепла. Вблизи вулкана за одно извержение может осесть слой пепла и более крупных пирокластов толщиной в метры и даже первые десятки метров. С удалением от вулкана концентрация пепла в атмосфере убывает пропорционально квадрату расстояния, и толщина пепловых слоев быстро падает.

Вулканы и погода

Давно замечено, что после сильнейших вулканических извержений обычно следует заметное снижение температуры в отдельных регионах и даже глобально. Такого рода эффект называют «вулканической зимой», по аналогии с «ядерной зимой». Он вызывается выброшенным в атмосферу пеплом и капельками серной кислоты, которые уменьшают проницаемость атмосферы для солнечной радиации и увеличивают так называемое альбедо Земли – долю радиации, которая отражается обратно в космос. Понятно, что количество радиации, достигшей земной поверхности и идущей на нагревание приземного воздуха, уменьшается. Однако из тропосферы (нижние 10-18 км атмосферы) загрязнение быстро, от нескольких дней до нескольких месяцев, вымывается дождями, в то время как после сильных извержений отмечались похолодания длительностью до трех-четырех лет. Их связывают с проникновением наиболее мелких аэрозольных компонентов пеплового материала в стратосферу (до высот 40-50 км), где атмосферных осадков практически не бывает, и очищение от загрязнений происходит гораздо медленнее. Вот некоторые наиболее известные исторические примеры «вулканической зимы».

Огромные тучи пепла были выброшены в атмосферу в результате взрыва островного вулкана Санторин в Эгейском море, считающегося самым сильным извержением за историческое время. На самом острове толщина слоя пепла местами превышает двадцать метров. Ранее считалось, что и находящийся в 110 км к югу о. Крит был засыпан трехметровым слоем пепла, что вызвало гибель растительности и голод среди местного населения. В результате население покинуло остров, что нанесло непоправимый урон Минойской цивилизации, известной нам из древнегреческой мифологии по царю Миносу и построенному по его приказу гениальным инженером Дедалом кносскому Лабиринту (Минотавр, Тесей, нить Ариадны). Однако последние исследования показали, что слой пепла, выпавший на Крите, не превышал пяти миллиметров. Ущерб, нанесенный минойской цивилизации, связывают теперь с предшествовавшим извержению мощным землетрясением и вызванной обрушением вулкана 150-метровой волной цунами, опустошившей северное побережье Крита.

Некоторые ученые связывают с извержением Санторина отраженную в «Ветхом Завете» «тьму египетскую», девятое из десяти наказаний, ниспосланных на Египет, чтобы заставить фараона отпустить народ иудейский. Согласно еврейской традиции, исход евреев из Египта датируется 1312 г до н.э. В то же время, по последним данным радиоуглеродного анализа, наиболее вероятное время взрыва Санторина - между 1600-1630 гг до н.э. Еще более точную дату дает дендрохронологический анализ (определение ширины годичных колец деревьев): в период 1628-1629 гг до н.э. отмечается резкое падение скоростей прироста дубов в Ирландии, Англии и Германии, а также остистой сосны в Калифорнии. Это связывается с охватившим все Северное полушарие похолоданием, вызванным запылением атмосферы.

К последствиям вулканических извержений относят экстремальные погодные явления 535-536 гг н.э., в том числе наиболее суровые за все время новой эры эпизоды кратковременного похолодания (снег в августе 536 г в Китае). Главное свидетельство уменьшения прозрачности атмосферы дает византийский историк Прокопиус, отмечавший необычайно слабую яркость Солнца в 536 г. В изученных недавно колонках антарктического и гренландского льда в слоях, относящихся к этому времени, отмечен скачок концентрации сульфатов, которые могли попасть в лед только из атмосферы. Это указывает на высокую концентрацию в атмосфере кислотных аэрозолей, имеющих обычно вулканическое происхождение. Два возможных источника этих выбросов находятся в тропиках - вулкан Кракатау в Яванском проливе (в прежнем виде уже не существует) и вулкан Рабаул на острове Новая Гвинея.

В средневековье, как минимум, два погодно-климатических экстремума относятся за счет вулканической деятельности. «Великий голод» 1315-1317 гг в Европе, печально известный экстремально высоким уровнем преступлений, болезней и массовых смертей и даже каннибализмом, – следствие глобального похолодания в результате продолжавшегося пять лет извержения вулкана Кахароа в Новой Зеландии. Экстремально холодные зимы в Северной и гибель урожая винограда в Южной Европе в 1601-1602 гг, сильный голод на Руси в 1601-1603 гг, давший начало «Смутному времени» - следствия извержения вулкана Уайнапути́на в Перу 19 февраля 1600 г, сильнейшего за историческое время извержения в Южной Америке.

В Новое время наиболее известен «Год без лета», или «год нищеты»: так называют 1816 год с необычайно холодным летом, погубившим урожай в Европе, Канаде и США, что вызвало, как считается, последний серьезный продовольственный кризис на Западе. Интересно, что в Восточной Европе лето 1816 г было даже теплее обычного. Это показывает, что механизм погодно-климатических изменений под воздействием запыленности атмосферы весьма сложен. Сокращение притока солнечного тепла вызывает перестройку атмосферного давления и атмосферной циркуляции, меняются пути перемещения воздушных масс. Где-то становится влажнее, а где-то суше, в большинстве мест холоднее, но где-то и теплее, при том что в целом происходит похолодание. В 1816 г глобальная среднегодовая температура упала на 0, 4-0, 7°С. Большинство исследователей считает причиной этого совпадение двух факторов: на низкую солнечную активность (так называемый минимум Делтона) наложились последствия извержения вулкана Тамбора в Индонезии 10-11 апреля 1815 г. Это извержение признается самым сильным после Санторина и рекордсменом по объему пирокластических выбросов - более 150 кубических километров, согласно оценке известного вулканолога В.А.Апродова.

«Год без лета» оставил своеобразный след в мировой культуре. Летом 1816 г лорда Байрона, отдыхавшего на берегу Женевского озера, посетили его друзья Мери и Перси Шелли. Как напишет Мери в предисловии к своему будущему знаменитому роману, вместо обычной для этих мест восхитительной погоды «было мрачное мокрое лето, и беспрестанный дождь часто заставлял нас сутками не показываться из дому». Чтобы скоротать время, компаньоны затеяли писательское состязание: на лучший рассказ, отражающий царившее в доме угрюмое настроение. Победила Мери. После некоторой доработки появился знаменитый «Франкенштейн, или современный Прометей», впервые изданный в Лондоне в 1818 г и неоднократно переиздававшийся, а затем и экранизировавшийся впоследствии. Байрон же в июле 1816 г написал поэму «Тьма», в которой нарисована такая картина «вулканической зимы»:

Я видел сон... Не все в нем было сном.

Погасло солнце светлое, и звезды

Скиталися без цели, без лучей

В пространстве вечном; льдистая земля

Носилась слепо в воздухе безлунном.

Час утра наставал и проходил,

Но дня не приводил он за собою...

И люди - в ужасе беды великой

Забыли страсти прежние...

(перевод И.С.Тургенева)

Наконец, нельзя не упомянуть про взрыв располагавшегося между островами Ява и Суматра вулкана Кракатау в конце августа 1883 г. От 800-метровой конической горы осталось три расположенных кольцом небольших островка. Колонна пепла поднялась в стратосферу на высоту 30 км, а газы достигли даже мезосферы (70 км). Общий объем выброшенного при взрыве материала оценивается в 18 кубических километров. Такое мощное событие не могло не повлиять на глобальный климат. Отрицательная температурная аномалия фиксировалась наблюдениями в течение не менее четырех лет после извержения, причем в первый год глобальная среднегодовая температура понизилась на 1, 2°С. Много это или мало? Судите сами: 20 тысяч лет назад на Земле было самое холодное время за последние 300 миллионов лет, и глобальная температура была всего лишь на 3°С ниже современной. Поэтому не случайно в течение долгого времени была популярна вулканическая теория возникновения ледниковых эпох, которая связывала длительные глубокие похолодания климата и образование мощных ледяных щитов в полярных и умеренных широтах с возрастанием вулканической активности. Однако сейчас уже ясно, что влияние каждого сильного вулканического извержения на глобальный климат ограничено временем пребывания аэрозольного загрязнения в стратосфере и не превышает четырех-пяти лет. Чтобы похолодание климата длилось несколько тысяч лет, необходимо, чтобы в течение всего этого времени (или, по крайней мере, в начале, до образования покровных ледников) каждый год взрывалось по нескольку Кракатау. Такого в геологической летописи не зафиксировано. Так что, самостоятельной причиной длительных похолоданий климата вулканы и вулканический пепел служить, скорее всего, не могут, но, как следует из приведенных примеров, на несколько лет погоду испортить вполне способны.

Пеплопады воздействовали на жизнь людей и в доисторические времена. очередное свидетельство этому было обнаружено не так давно в сорока километрах от Воронежа на правом берегу Дона на верхнепалеолитической стоянке Костёнки-14 («Мамонтова гора»). В 2000 году экспедицией под руководством А.А.Синицына, сотрудника петербургского Института истории материальной культуры РАН, был найден слой вулканического пепла толщиной несколько сантиметров. Возраст пепла оказался тридцать два- тридцать три, по другим данным – около сорок тысяч лет. По химическому составу пепла установлено, что принадлежит он хорошо изученному вулканическому району – Флегрейским полям близ современного Неаполя. Аналогичный по составу пепел обнаружен в отложениях Адриатического моря. Столь значительное выпадение пепла за две тысячи километров от его источника позволяет предполагать, что атмосфера в результате этого извержения была запылена исключительно сильно, и вполне мог проявиться эффект «вулканической зимы». Прямо под слоем пепла были найдены женские украшения из раковин и трубчатых костей песца с орнаментом, тип которого и техника выполнения характерны для археологических памятников, достоверно связанных с человеком современного физического типа. Именно в это время Homo sapiens sapiens мигрировал в Европу с Ближнего Востока, вытесняя неандертальцев, и костенковские находки – самые древние в Европе изделия предков современного человека. Выпадение вулканического пепла, по-видимому, стало для людей настоящей катастрофой, заставившей их бросить насиженное место, подобно тому, как неоднократно происходило в будущем в других местах.

Извержение вулкана в Исландии

Вернемся к Эйяфьятлайокудлю. Американские лингвисты из организации Global Language Monitor выяснили, это название могут правильно произнести лишь около 320 тысяч человек, или 0, 005% населения Земли, причем большинство из них – исландцы. Будет проще, если разложить его на три слова, означающие по-исландски «остров-гора-ледник». Действительно, над окружающим пространством, как остров, возвышается вулканическая постройка высотой 1666 м с вершиной, покрытой шестым по величине в Исландии ледником. Последний раз вулкан извергался в 1821-23 годах. Первое из извержений текущего года началось 20 марта, потом последовала короткая пауза, а 14 апреля началось второе извержение, на этот раз прямо под ледником. Таяние ледника вызвало наводнения (йокульлаупы) на стекающих с вулкана реках и необходимость эвакуации более восемьсот человек. Вулканический пепел, засыпавший окрестности, вывел из строя пастбища, и уже не дожидаясь конца извержения, многие фермеры-конезаводчики вывесили объявления о продаже своих участков. Однако проблемы исландских фермеров не идут ни в какое сравнение с охватившим Европу транспортным коллапсом. Холодная ледниковая вода быстро охлаждала лаву с образованием мельчайших частиц вулканического стекла, вовлекавшихся в вулканическое облако (плюм). В результате поднимавшиеся вверх вулканические газы оказались насыщенными силикатными частицами, очень опасными для авиации. В разные дни пепловая колонна над вулканом поднималась на высоту до тринадцати километров, т.е. достигала стратосферы. Выделения лавы и, в меньшей степени, пепла продолжались еще на момент написания этой статьи (2 мая).

Образовавшееся 14 апреля пепловое облако было подхвачено господствующими над Северной Атлантикой западными ветрами и стало быстро перемещаться в сторону континентальной Европы. Первыми забили тревогу ближайшие соседи – британцы, у которых, к тому же, был негативный опыт подобной ситуации. 24 июня 1982 г «Боинг-747», следовавший по маршруту Лондон – Окленд (Н.Зеландия), случайно попал в пепловое облако вулкана Галунгунг в Индонезии. В результате отказали одновременно все четыре двигателя. Самолет стал планировать в сторону Джакарты (180 км) в надежде как-то выполнить посадку. Когда самолет вышел из зоны облака, все четыре двигателя запустились. Техническая экспертиза показала, что пепловые частицы, попав в горячий двигатель и расплавившись, образовали стекловидное покрытие на лопатках турбин и блокировали подачу воздуха в различные узлы двигателя. Когда двигатели заглохли и остыли, застывшая стеклянная корочка стала обламываться, подача воздуха возобновилась, и двигатели удалось запустить заново. Из каждой турбины извлекли потом по восемьдесят клограммов вулканического пепла.

Начиная с 15 апреля значительная часть регулярных рейсов над Западной и Центральной Европой была отменена. Режим ветров играл ключевую роль в распространении пеплового облака: в то время как половина европейских аэропортов в 1, 5-2, 5 тысячах километров от вулкана была закрыта, аэропорт Рейкьявика, располагающий всего в ста пятидесяти километрах к западу от него, благополучно функционировал. 21 апреля извержение перешло в новую фазу: интенсивность пепловой деятельности заметно снизилась, стали слышны взрывы и появились фонтаны лавы. Атмосфера над континентальной Европой достаточно прочистилась, и большинство регулярных авиарейсов было возобновлено. А 23 апреля в связи с изменением направления ветра пепловое облако впервые показалось вблизи Рейкьявика, что вынудило закрыть на время местный аэропорт.

Уникальность извержения Эйяфьятлайокудля состоит в том, что именно в эпоху авиации столь мощное пепловое загрязнение атмосферы, да еще и в столь густонаселенном районе мира, наблюдается впервые. Отсюда и такая беспрецедентная реакция авиационных властей, усиленная, к тому же, произошедшей буквально накануне под Смоленском катастрофой самолета польского президента (в прессе появилась даже теория «геологического оружия», согласно которой извержение Эйяфьятлайокудля было вызвано искусственно, чтобы отвлечь внимание от той ужасной трагедии). Однако это извержение имело, как ни странно, и положительную сторону, которая тоже могла проявиться только в современную эпоху: оно вывело из кризиса туристический бизнес Исландии. Со всего света в страну устремились туристы, стремящиеся своими глазами увидеть уникальное природное явление. Похожую картину можно было наблюдать осенью 2005 г в США: целые автобусы организованных туристов устремились в дельту Миссисипи посмотреть на затопленный в конце августа ураганом Катрина город Новый Орлеан. У части местных жителей желание «поглазеть» на их несчастье вызвало отторжение, у других, наоборот, надежду привлечь больше внимания и помощи со стороны властей.

Так или иначе, Эйяфьятлайокудль - это уже второй прецедент такого рода, что позволяет говорить о зарождении нового направления туризма – «туризма катастроф». Это тоже примета именно наших дней: не только во времена царя Миноса, но и всего лишь чуть более столетия назад при взрыве Кракатау обычные люди не имели ни познавательного интереса к таким событиям, ни возможности быстро попасть в нужное место. И еще одна черточка времени: 29 апреля, т.е. уже через две недели после начала извержения газета «Times” сообщила о поступлении в продажу наручных часов, частично изготовленных из пепла Эйяфьятлайокудля. Их произвела ограниченным тиражом швейцарская компания Romain Jerome. По словам представителя компании, эти часы станут "одним из самых ярких символов глобальных эмоций нашего времени".

Таким образом, роль вулканов и вулканического пепла в жизни людей меняется вместе с развитием человеческого общества, его технических возможностей, уровня науки, принципов морали и этики. Какова будет эта роль в будущем – сюжет скорее не для ученых, а для писателей-фантастов. Впрочем, их фантазии нередко становятся реальностью …

В ряде стран Европы уже отмечено появление в воздухе частичек вулканической пыли , и все надеются, что не выпадет двуокись кремния, которая выделяется при извержениях вулканов и представляет опасность не только для легких и сердца, но и риск возникновения рака легких.

Выбросы ожившего в Исландии вулкана поднимаются в воздух, переносятся в верхних воздушных слоях на громадные расстояния и постепенно опускаются на землю.
Специалисты до сих пор не имеют единого мнения по поводу того, опасны ли эти выбросы для людей, и если да, то в какой степени. Но врачи предупреждают тех, кто страдает заболеваниями легких, сердца, а также аллергиков, что им стоит ограничить свое пребывание на улице, когда повышается концентрация вулканической пыли в воздухе их мест проживания.

Облако вулканической пыли состоит из мельчайших частиц горных пород, из которых, собственно, и состоит вулкан. Эти частицы содержат также примеси лавы и пепла.
Некоторые частицы имеют кислотное покрытие, которое вызывает легкое раздражение кожных покровов, легких и глаз.

Однако, по данным исследователей, концентрация таких частиц в пылевом облаке довольно низкая, поэтому они не причиняют существенного вреда. Врачи, опираясь на опыт множества прежних извержений вулканов, считают, что это явление не представляет опасности для здоровья со стороны вулканической пыли.

Пока что специалисты Всемирной Организации здравоохранения рекомендуют людям оставаться в помещении в то время, когда облако вулканической пыли находится над их местом проживания. Частицы пыли уже начали осаждаться на территории Исландии, Англии,Шотландии, Германии, однако никаких указаний относительно ограничения передвижения людей в этих районах сделано не было.

Чего опасаются: двуокись кремния

Некоторые ученые предупреждают об опасности, связанной с возможным появлением в составе вулканической пыли двуокиси кремния. Это вещество является составной частью горных пород, из которых состоит сам вулкан.
Будучи высвобождена в ход извержения вулкана, двуокись кремния, оседая из пылевого облака и попадая в легкие, может вызвать их тяжелые заболевания, вплоть до повышения риска рака легких, а также представляет угрозу для работы сердца.

Вызываемая двуокисью кремния болезнь силикоз представляет немалые трудности для лечения и угрожает жизни больных. Израильские ученые говорят о том, что до сих пор точно неизвестно, из каких компонентов состоит облако вулканической пыли, образовавшееся сейчас в Исландии.

Что происходит с организмом при вдыхании загрязненного воздуха? Наиболее уязвимой в этом случае оказывается, естественно, дыхательная система. Проникновение пылевых частиц в бронхи и альвеолы легких приводит к увеличению выделяемой ими мокроты. Это защитная реакция легочной ткани на внешние раздражители.

Однако эта реакция приобретает избыточные черты, свойственные аллергии. При развитии аллергии не только легкие наполняются мокротой, но и начинается слезотечение и зуд в глазах, раздражение слизитой в горле, а также приступы астмы.
На этом фоне активизируются вирусы и микробы, находящиеся в легких, что приводит к дальнейшему развитию воспалительных заболеваний дыхательной системы.

Нарушение работы легких отрицательно сказывается на сердечной деятельности. Сердечный "насос", призванный работать на постоянных, но низких оборотах, не справляется с возрастающей нагрузкой: нехватка кислорода требует от сердца увеличить ритм деятельности. У людей, страдающих недостаточностью сердечного кровоснабжения, это состояние может привести к инфарктам и инсультам.

Проблемы дыхательной и сердечной деятельности не могут не сказываться на всем организме. Вследствие повышения кровяного давления появляется утомляемость, головные боли, ухудшение общего состояния, а также повышается риск развития сердечного приступа и кровоизлияния в мозг.

В настоящее время метеорологи, экологи и специалисты многих других отраслей внимательно следят за перемещением облака вулканической пыли, степенью осаждения его частиц и их составом.
В случае ухудшения экологической ситуации население немедленно будет поставлено в известность и получит рекомендации по правильному поведению.

В данный момент угрозы здоровью людей нет.

Cтраница 1

Вулканическая пыль, судя по некоторым данным, может даже в тропосфере присутствовать достаточно длительное время. По крайней мере в ледниковых отложениях Антарктиды обнаружена вулканическая зола, которая была перенесена на расстояние не менее 4000 км, причем возраст исследованных отложений составлял от 1 8 до 16 млн. лет.  

Ветер переносит на большие расстояния вулканическую пыль, вылетающую при извержениях вулканов.  

Снижение солнечной радиации висящей в атмосфере вулканической пылью может доходить до очень высоких значений.  

При смешанных эффузивно-эксплозивных, экструзивно-эксплозивных и др. извержениях важной характеристикой является коэффициент эксплозивности, выражающийся в процентах количества пирокластического материала (вулканическая пыль, песок, вулканические бомбы и др.) от общей массы продуктов.  

Другой тип венца (этот венец гораздо больше по размеру, его угловой радиус достигает 15) - белое и красно-коричневое кольцо Бишопа, которое образуется вследствие рассеяния в атмосфере вулканической пыли. После некоторых извержений вулканов солнце в сумерки окрашивается в прекрасные золотые тона; сумеречное небо обретает невероятное богатство красок; тогда же на небе появляется второй (см. задачу 5.60) пурпурный луч, который сохраняется в течение нескольких часов после захода солнца.  

Вулканическая пыль несколько больше может за-трязнять земную атмосферу. Воздушными течениями вулканическая пыль может разноситься на очень дальние расстояния.  

Трудно, однако, объяснить, почему такие облака пыли сохраняются иногда целыми неделями и покрывают почти весь диск планеты, особенно при слабых ветрах, скорость которых (несколько км / с), можно определить по перемещению облаков. Высказывалось также предположение о существовании в атмосфере Марса облаков вулканической пыли (Жарри-Делож), которые у нас на Земле сохраняются в высоких слоях атмосферы очень долго, однако мы ничего не знаем о присутствии на Марсе многочисленных действующих вулканов. Высота, на которой находятся облака второго типа, равна примерно 5 км над поверхностью планеты, и они располагаются определенно ниже, чем облака первого типа. Высота фиолетового слоя, который, по-видимому, располагается между желтыми и синими облаками, может быть близка к 10 или 15 км, но не исключена возможность и еще больших значений.  

Когда эти облака заметили впервые, то поначалу решили, что они возникли в результате конденсации паров, занесенных высоко в атмосферу вместе с вулканической пылью при мощном извержении вулкана Кракатау в августе 1883 г. Правда, от момента извержения вулкана до первого наблюдения серебристых облаков прошло почти два года. Кроме того, непонятно было, почему эти облака не наблюдались после других катастрофических извержений вулканов. Появление довольно ярких серебристых облаков после падения знаменитого Тунгусского метеорита (30 июня 1908 г.) породило мысль, что облака обязаны своим происхождением метеоритам. В первой четверти нашего столетия стала популярной метеоритная гипотеза, согласно которой частицы серебристых облаков - это очень мелкие осколки метеоритов, продукты их распыления в атмосфере.  

Главными источниками аэрозольных частиц в атмосфере являются почва, моря и океаны, вулканы, лесные пожары, частицы биологического происхождения и даже метеориты. Если принять количество метеоритной пыли, выпадающей в год на землю, за единицу, то лесные пожары, пыль от пустынь и почвы, морская соль и вулканическая пыль составляют 35, 750, 1 500 и 50, соответственно.  

Пепел погубил поля на островах Бали, Ломбок, значительной части Явы. Вулканическая пыль, наполнившая стратосферу, вызвала резкое похолодание, неурожай и голод в Европе и Америке.  

Глинозем бентонит очень удобен для демонстрации тиксотропии. Частицы его очень асимметричны и имеют форму длинных тонких пластинок. Бентонит получается из вулканической пыли и его основным компонентом является минерал монтмориллонит. Он является одним из немногих неорганических веществ, которые набухают в воде. Для получения тиксотропного геля бентонита вода смешивается с глиной до достижения необходимой консистенции. Количество прибавленной воды определяет время затвердевания геля. Если суспензия глины достаточно концентрирована, то можно слышать как движется жидкая суспензия при сильном встряхивании геля в пробирке, но время застудневания так мало, что если встряхивание прекратить, то гель сразу затвердевает, и жидкого состояния вообще не наблюдается.  

И, наконец, необходимо также рассмотреть примеси, поступающие извне. Что касается человеческой деятельности, то здесь могут быть упомянуты три главных источника: продукты сгорания из стационарных источников (электростанции); продукты сгорания из перемещающихся источников (транспортные средства); индустриальные процессы. Пять главных примесей выделяются данными источниками: оксид углерода, оксиды серы, оксиды азота, летучие органические составы (включая углеводороды), ароматические углеводороды полициклической структуры и частицы. Процессы внутреннего сгорания в транспортных средствах являются основным источником оксида углерода и углеводородов и важным источником оксидов азота. Процессы сгорания в стационарных источниках выделяют оксиды серы. Промышленные процессы и стационарные источники продуктов сгорания производят более половины частиц, испускаемых в воздух посредством человеческой деятельности, а промышленные процессы также могут быть источником летучих органических составов. Существуют также примеси типа частиц вулканической пыли, почвы и морской соли, а также споры и микроорганизмы природного происхождения, распространяющиеся в воздухе. Состав наружного воздуха изменяется в зависимости от места расположения здания и зависит как от присутствия поблизости источников примесей, так и от природы этих источников, а также от направления господствующего ветра. Однако городской воздух всегда содержит намного более высокие концентрации этих примесей.  

Страницы:      1

Хотя извержение вулкана Пуйеуэ с 4 июня слегка замедлилось, все же он продолжает наводить хаос на окрестности, как вблизи, так и намного дальше. Пепел и пемза загрязняют ближайшие реки и озера, угрожая повредить плотины или вызвать наводнение. Курорты Аргентины, в обычное время готовившиеся бы к открытию горнолыжного сезона, выкапываются из-под одеяла пепла и пытаются восстановить подачу воды и электричества, прерванные из-за вулкана. Эвакуированные жители близлежащих хозяйств и угодий волнуются за свой скот, оставшийся на пастбищах Облако пепла вулкана Пуйеуэ уже кружит над планетой где-то высоко в атмосфере, мешая нормальному функционированию авиарейсов в Австралии и Новой Зеландии.

(Всего 34 фото)

1. Аргентинские дайверы осматривают реку Рио Лимай, покрытую пемзой и пеплом от вулкана Пуйеуэ в горнолыжном курорте Сан-Карлос-де-Барилоче в Аргентине 16 июня. (Reuters/Chiwi Giambirtone)

2. Столб пепла и газа поднимается во время извержения вулкана Пуйеуэ в Чили, недалеко от границы с Аргентиной 15 июня. (AP Photo/Alvaro Vidal)

3. Пемза в горном озере (наверху справа) к востоку от вулкана Пуйеуэ. Фото сделано со спутника EO-1. Части озера, не покрытого пемзой, имеют цвет морской волны из-за присутствия пепла, осевшего на воду. Внизу изображения виден шлейф дыма – свидетельство непрерывного извержения, начавшегося 4 июня. (NASA Earth Observatory image by Jesse Allen and Robert Simmon, using EO-1 ALI data)

4. Мужчина в защитной маске на улицах, покрытых вулканическим пеплом в Вилла Ла Ангостура в южной Аргентине. (AP Photo/Federico Grosso)

5. Лодка в вулканическом пепле на берегу озера Нахуэль Хуапи в Вилла Ла Ангостура в южной Аргентине. (AP Photo/Federico Grosso)

6. Вулканическое облако на закате в горнолыжном курорте Сан-Мартин-де-Лос-Андес в Аргентине. (Reuters/Patricio Rodriguez)

7. Полицейские на фоне теплых вод вышедшей из берегов реки Нилахуэ после извержения вулкана Пуйеуэ в Лос Венадос в Чили. (AP Photo/Roberto Candia)

8. Аргентинские пограничники и спасатели убирают пепел с деревьев в потоке воды, ведущем к озеру, чтобы избежать затора воды в Вилла Ла Ангостура. (AP Photo/Federico Grosso)

9. Детализированное изображение вулканического пепла и пемзы вулкана Пуйеуэ в воде реки Гол-Гол недалеко от границы Чили и Аргентины. (AP Photo/Alvaro Vidal)

10. Мертвая рыба среди пемзы в реке Нилахуэ после извержения вулкана в Рининахуэ, Чили. (AP Photo/Carlos Succo)

11. Вздымающийся вверх шлейф дыма вулкана Пуйеуэ среди облаков в южной части Чили. (AP Photo/Roberto Candia)

12. Аппарат MODIS на спутнике НАСА «Терра» сделал этот снимок пепельного шлейфа от вулкана Пуйеуэ, распространившегося на Южную Америку. Ветер изменил свой направление и дул с запада на юго-запад, продвигая шлейф на восток и северо-восток. (Reuters/NASA Goddard/MODIS Rapid Response, Jeff Schmaltz)

13. Концентрированный шлейф пепла далеко-далеко (горизонтальная полоска посередине), оказавшись в атмосфере в 6-11 км над Австралией и Новой Зеландией. Визуализирующий спектрорадиометр среднего разрешения на спутнике «Аква» сделал этот снимок 13 июня. (NASA/Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team at NASA GSFC)

14. Дорога покрытая вулканическим пеплом от вулкана Пуйеуэ в Вилла Ла Ангостура в южной Аргентине. Надпись на знаке на испанском: «Осторожно, дети». (AP Photo/Federico Grosso)

15. Молодой человек на берегах покрытого пеплом озера Нахуэл Хуапи, недалеко от Сан-Карлос-де-Барилоче, Рио Негро, Аргентина, через четыре дня после начала извержения. (Francisco Ramos Mejia/AFP/Getty Images)

16. Озеро Нахуэл Хуапи и часть его побережья, покрытого пеплом и пемзой от вулкана Пуйеуэ в курортном городе Сан-Карлос-де-Барилоче. (Reuters/Chiwi Giambirtone)

17. Часть полностью покрытого пеплом и пемзой озера Пуйеуэ от извержения одноименного вулкана в Пуйеуэ. (AP Photo/Roberto Candia)

18. Молния над вулканом Пуйеуэ. Фото сделано с границы Карденал Саморе в южной части Чили. (AP Photo/Alvaro Vidal)

19. Столб пепла в облаках после извержения вулкана Пуйеуэ в Чили. (AP Photo/Alvaro Vidal)

20. Корова в мокром пепле от вулкана Пуйеуэ в Вилла Ла Ангостура в южной Аргентине. (AP Photo/Federico Grosso)

21. Автомобиль аргентинского пограничника на горной дороге, покрытой вулканическим пеплом, в Вилла Лланкуин, недалеко от Сан-Карлос-де-Барилоче. (Reuters/Gendarmeria)

22. Пассажир у окна в аэропорту Буэнос-Айреса 14 июня. Вулкан Пуйеуэ извергается уже более 10 дней, повергая воздушное пространство Южной Америки в хаос. В результате извержения из-за пепла и дыма в Аргентине отменили большинство региональных и международных рейсов. (Reuters/Marcos Brindicci)

23. Река Гол-Гол, покрытая пемзой и вулканическим пеплом, недалеко от Осорно, в 870 км к югу от Сантьяго, Чили. (Claudio Santana/AFP/Getty Images)

24. Вулканический пепел на поверхности озера Нахуэл Хуапи на окраине Сан-Карлос-де-Барилоче. (AP Photo/Photo Patagonia)

25. Кот на покрытой пеплом земле недалеко от вулкана Пуйеуэ в горнолыжном курорте Сан-Мартин-де-Барилоче. (Reuters/Patricio Rodriguez)

26. Горнолыжный курорт Вилла ла Ангостура под покровом вулканического пепла. (Reuters/Osvaldo Peralta)29. Молодежь на скейтбордах на покрытой пеплом улице курортного городка Сан-Карлос-де-Барилоче. (AP Photo/Photo Patagonia)

30. Пемза и пепел от вулкана Пуйеуэ на берегу и поверхности озера в Пасо Карденал Саморе вдоль границы между Аргентиной и Чили. (Reuters/Gendarmeria/Handout)

31. Аргентинцы на фоне необычно неспокойного озера, покрытого вулканическим пеплом, в Сан-Карлос-де-Барилоче. (AP Photo/Alfredo Leiva)

34. Густое облако пепла от извергающегося вулкана Пуйеуэ недалеко от Осорно в южной части Чили, в 870 км к югу от столицы Чили Сантьяго. (Alvaro Vidal/AFP/Getty Images)