Вулканична пепел, нейната роля в природата и човешкия живот - География
„Моисей протегна ръка към небето и в цялата египетска земя имаше гъста тъмнина в продължение на три дни; не се видяха и никой не стана от мястото си в продължение на три дни "
За повечето от нас, когато думата „вулкан“ изплува в очите на Помпей, който загина при изригването на Везувий през 79 г. сл. Н. Е. и превърната във визуален образ от художника Карл Брюлов. Вулканизмът, това страховито природно явление, се изучава от специалната наука вулканология. Потоци на лава и изгарящи облаци, изгарящи всичко по пътя си, йокулаупи наводнения (изхвърляния на вода от ледници, разтопени от вулкани), мощни унищожителни земетресения, които опустошават морските брегове на цунами, многократно са описани в научно-популярната литература. Авторът би искал да обърне внимание на един от феномените на вулканичната дейност, който обикновено остава в сянката на своите катастрофални прояви и доскоро интересуваше повече специалисти от широката публика.
Говорим за емисии в атмосферата на най-малките твърди частици - вулканична пепел. За разлика от катастрофалните последици от изригванията, които имат локален и мащаб на Земята, буквално точково покритие (с изключение на цунами), вулканичното запрашаване на атмосферата и падането на пепел засягат големи региони и дори засягат глобалния климат. Информационната причина за този разговор беше скорошното изригване на исландския вулкан Eyjafjallajokull. Мощните емисии на пепел в атмосферата парализираха въздушния трафик над Европа. Повече от 100 хиляди полета бяха отменени или отложени по целия свят, бяха засегнати около десет милиона пътници, авиокомпаниите претърпяха щети от 2,5 милиарда евро.
Какво е вулканична пепел
Но нека започнем по ред: какво е вулканична пепел и как се образува. По време на вулканично изригване от дълбините три вида продукти ще навлязат на земната повърхност и в атмосферата: лава (стопяване на скали), пирокласти или тефра (твърди частици с различни размери: пепелта е частица с размерите на прахообразно зърно (стотни от милиметъра), лапилите са малки камъчета, вулканични бомби - големи отломки) и различни газове. Като цяло се изчислява, че вулканите изригват шест пъти повече пирокласти от лавата.
Когато магмата (бъдещата лава) е под огромен натиск в дълбочина, в нея се разтварят много газове. Тук действа физически закон: разтворимостта на газ в течност е право пропорционална на налягането. Когато магмата се приближава към повърхността и налягането спада, настъпва дегазация - излишните газове се отделят под формата на мехурчета. Газовете мигрират по пукнатините към земната повърхност и навлизат във въздуха под формата на мъгла, наречена фумароли, които се считат за признаци на вулканична активност. Най-опасната ситуация се създава, ако отделените в недрата газове не могат да се разсеят и те се натрупват под земята. Увеличаването на налягането може да доведе до мощна експлозия с разрушаването на върха на вулкана или дори на цялата вулканична структура като цяло. Друг вид вулканична катастрофа е срутването на върха на вулкан в подземни кухини, образувани по време на изригване в резултат на бягството на магмата. Така се образува калдера - огромен (1,5 до 15-20 км в диаметър) заоблен провал с дълбочина от много стотици метри.
Горещи газове постоянно се отделят от повърхността на лавово езеро, кипящо в кратера на вулкан, поради което лавата кипи и мехурче. Издигайки се нагоре с висока скорост, газовете носят със себе си малки капчици лава, които бързо се втвърдяват и се превръщат в частици от вулканична пепел. Ето как възниква пепелна колона или пепелен шлейф, издигащ се над вулкана до големи височини (понякога до стратосферата) и след това пренасян от въздушни течения на стотици и хиляди километри от епицентъра на изригването. Пепелта се утаява от въздуха чрез атмосферни валежи. Ако концентрацията на пепел във въздуха е висока, на повърхността на сушата се образува цял слой пепел. Близо до вулкан при едно изригване може да се утаи слой пепел и по-големи пирокласти с дебелина от метри и дори първите десетки метри. С отдалечаване от вулкана концентрацията на пепел в атмосферата намалява пропорционално на квадрата на разстоянието и дебелината на пепелните слоеве бързо намалява.