Индекс вулканической взрывоопасности

Индекс вулканической взрывоопасности, сокращенно VEI (от английского Volcanic Explostivity Index ), является показателем силы взрывного извержения вулкана в значениях от 0 до 8 по логарифмической ступенчатой ​​шкале. Измеряемые переменные - это, прежде всего, количество выброшенного рыхлого вулканического материала ( тефры ), а также высота колонны извержения и качественные характеристики. Он был введен в 1982 году американскими геологами Кристофером Дж. Ньюхоллом и Стивеном Селфом .

Шкала начинается с уровня 0 и является логарифмической от уровня 2, так что границы классов следующих более высоких уровней, измеренные объемом выброшенного пирокластического материала, соответствуют извержению вулкана в десять раз большему. Начиная с безобидного вулканического события, оно переходит в гигантское извержение с глобальными эффектами 8 уровня. Шкала открыта вверху. Ученые отмечают, что точно измерить силу вулканических извержений очень сложно.

Индекс вулканической взрывоопасности

VEI 0 1 2 3 4-й 5 6-е 7-е 8-е
классификация не взрывоопасен небольшой умеренный от умеренного до большого большой очень большой
Объем выброшенной тефры3 ) 1 ≤ 10 4 10 4 -10 6 10 6 -10 7 10 7 -10 8 10 8 -10 9 10 9 -10 10 10 10 -10 11 10 11 -10 12 ≥ 10 12
Высота колонны извержения [км] ≤ 0,1 0,1-1 1-5 3-15 10-25 ≥ 25
Количество событий с последнего ледникового периода 11700 лет назад 3 631 924 307 106 46 5 0
Известный пример
(год вспышки)
Килауэа
(1977)
Поас
(1991)
Руапеху
(1971)
Невадо дель Руис
(1985)
Эйяфьядлайёкюдль
(2010)
Гора Сент-Хеленс
(1980)
Кракатау
(1883 г.)
Тамбора
(1815)
Таупо
(около 26500 лет назад)
1Объемы тефры до 10 4 м³ классифицируются как уровень VEI 0 , большие количества до 10 6 м³ как 1, и только те, которые указаны выше, оцениваются с коэффициентом 10 (индексы не являются степенью десяти ).

Примеры из истории земли

Сила 8

Извержение Тоба на Суматре 74000 лет назад было крупнейшим за последние два миллиона лет. Это было также больше, чем последнее крупное извержение вулкана Йеллоустоун около 630 000 лет назад. Согласно спорно обсуждаемой теории катастрофы Тоба , человечество в то время было уничтожено до нескольких тысяч человек и должно было пройти через так называемое « генетическое узкое место ».

Сила 7

Извержение Флегрейских полей 39,000 лет назад с 250 км ³ тефры является примером такого уровня. Минойское извержение вулкана Санторин около 3600 лет назад было меньше, но , вероятно , достигло силы 7. Более недавних извержений с выбросом тефры 100 км ³ или более произошло в Таем в 2 - м или 3 - м века, в Пектусан 969, в Samalas 1257 и в Тамборах в 1815. Tierra Blanca Joven извержения Ilopango (539/540), который вызвал к климатической аномалии 536-550 , также имели серьезные глобальные последствия .

За последние 10000 лет не было извержений магнитудой 8, но было как минимум восемь извержений магнитудой 7:

Кроме того, за последние 2000 лет известны другие извержения, сила которых была примерно 7:

  • Таупо (извержение Хатепе, около 130–230), около 100 км³ тефры
  • Пэктусан около 946 г., с тефрой 96 (± 19) км³

Сила 6

Крупное извержение в Центральной Европе произошло около 13000 лет назад на вулкане Лаахер . Laacher См представляет собой провисание кальдеру вулкана. При извержении, площадью 1300 квадратных километров была покрыта слоем лавы толщиной до 10 метров. Столб пепла поднялся на 40 километров.

Сила 5

Сила 4

Величина

В вулканологической литературе и соответствующих базах данных, помимо VEI, термин величина (M) определяется как:

 .

Используя выброшенную массу в качестве контрольной переменной, различия в плотности различных типов магмы и различное содержание пузырьков в отложенном материале уравновешиваются, так что извержения становятся более сопоставимыми. Результат теперь имеет один десятичный знак, но преимущественно имеет порядок величины ранее назначенного VEI. Например, для 200 000  т выброшенного материала величина составляет .

Дальнейшие методы классификации извержений вулканов

  • Эквивалент плотной породы (DRE): рассчитанный назад объем выброшенной магмы.
  • Классы Цуя : Подобно VEI, они логарифмически делятся на классы с I по IX. Эта классификация, предложенная японским вулканологом Хиромити Цуя в 1955 году, была первой попыткой описать силу вулканических извержений с помощью индекса.
  • Интенсивность : логарифмическая скорость массового выхода: . Индекс показывает, независимо от плотности, как быстро какое количество материала ускользнет. Особенно сильные плинианские извержения имеют максимальную интенсивность 10–12, небольшие - 4–6. Интенсивность - это показатель высоты, на которую достиг выброшенный материал. Он изменяется в ходе извержения, среди прочего, с изменениями размера вулканического отверстия. Интенсивность максимальной ( пиковая интенсивность ) является наибольшим значением интенсивности вулканического события.
  • Индекс мутности : индекс мутности имеет значение 1000 для извержения Кракатау 1883 года и используется в качестве параметра для описания вулканических возмущений в слоях атмосферы, которые затем могут влиять на климат.
  • Индекс населения вулкана (ИПЦ): индекс показывает, сколько людей проживает в опасной зоне в определенном радиусе от места извержения во время извержения вулкана. Часто используются VPI5 и VPI10, которые обозначают VPI с радиусом 5 км и 10 км соответственно, соответствующие области для вспышек с VEI от 2 до 4.

Смотри тоже

литература

  • Кристофер Ньюхолл, Стивен Селф: Индекс вулканической взрывоопасности (VEI). Оценка взрывоопасной силы исторического вулканизма. В: Journal of Geophysical Research 87, 1982, стр. 1231-1238, DOI: 10.1029 / JC087iC02p01231 .
  • Х. Граф: Изменения климата, вызванные вулканами. В: промет - Метеорологическая подготовка. 28-й год, выпуск 3/4, 2002 г. ( PDF ; 1,8 МБ).

веб ссылки

Замечания

  1. См., Например, B. http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/index.html НАСА: Изменчивость извержений , как работают вулканы; Проверено 23 сентября 2012 года.
  2. Количество известных вспышек каждой силы в голоцене , по данным Смитсоновского института .
  3. Схема USGS для определения VEI Таблица в статье по существу основана на этой диаграмме. Обратите внимание на неравномерность десятичных степеней верхних пределов количества выброса между VEI 0 и VEI 1, что, к сожалению, не было объяснено в исходном источнике.
  4. Геологическое общество Америки, 27 октября 2017 г .: Йеллоустонское испытание двойного извержения , на [1] , по состоянию на 13 марта 2018 г.
  5. Брукс Митчелл: Какое извержение вулкана было самым большим в истории? , at [2] , по состоянию на 10 июня 2018 г.
  6. Марк Сеглат: Супервулканы и паводковые базальты , на [3] , по состоянию на 13 марта 2018 г.
  7. ^ Б Роберт А. тусклые, Джон Р. Southon, Штеффен Kutterolf, Kevin J. Anchukaitis, Armin Freundt, Дэвид Б. Wahl, PAYSON листы, Пол Amaroli, Уолтер Hernandez, Michael C. Wiemann, Clive Oppenheimer: радиоуглеродных и геологическое свидетельство выявить Ilopango вулкан как источник колоссальных «тайна» прорезывания 539/40 CE . В: Обзоры четвертичной науки . Лента 222 , 2019 г., DOI : 10.1016 / j.quascirev.2019.07.037 .
  8. ^ К. Ньюхолл, С. Селф, А. Робок: Прогнозирование будущих извержений индекса вулканической эксплозивности (VEI) 7 и их леденящих кровь воздействий. В кн . : Геосфера. Февраль 2018. Том 14, № 2, DOI: 10.1130 / GES01513.1 , стр. 572–603. Примечание: Newhall et al. назовите семь извержений магнитудой 7, плюс извержение Илопанго, классифицированное как извержение 7 баллов в 2019 году.
  9. ^ В. Баес, Э. Бустос, А. Чиоди, Ф. Рекцигель, М. Арнозио, С. Сильва, Г. Джордано, Х. Вирамонте, М. Сампьетро-Ваттуоне, Х. Пенья-Монне: стиль извержения и динамика потока токов пирокластической плотности, связанных с голоценовым извержением Серро Бланко (плато Южная Пуна, Аргентина). В: Южноамериканский журнал наук о Земле. Выпуск 98, 1 марта 2020 г., DOI: 10.1016 / j.jsames.2019.102482 .
  10. Феликс Риде: Извержение вулкана Лаахер-Зее 12 920 лет назад и доисторические культурные изменения в конце Аллерода. Новая гипотеза о происхождении культуры Bromme и Perstunia , на [4] , по состоянию на 11 июня 2018 г.
  11. ^ DM Pyle: Размеры вулканических извержений. В Энциклопедии вулканов. Academic Press, Лондон, 2000 г., ISBN 0-12-643140-X
  12. а б Дэвид М. Пайл: Размеры вулканических извержений . В: Харальдур Сигурдссон, Брюс Хоутон, Стив Макнатт, Хейзел Раймер, Джон Стикс (ред.): Энциклопедия вулканов . Издание 2-е издание. 2015, ISBN 978-0-12-385939-6 , DOI : 10.1016 / B978-0-12-385938-9.00013-4 .
  13. Оригинальная статья Цуи: Хиромити Цуя: Геологические и петрологические исследования вулкана Фудзи, V: Об извержении вулкана Фудзи в 1707 году . В: Бюллетень Института исследования землетрясений Токийского университета . Лента 33 , нет. 3 , 1955 г. ( u-tokyo.ac.jp ).
  14. Джон У. Эверт и Кристофер Дж. Харпель: In Harm's Way: Population and Volcanic Risk. В: Geotimes. Апрель 2004 г.