colonne d'éruption
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Une colonne d'éruption se compose de chaud cendres volcaniques émis pendant un explosif éruption volcanique. Les cendres forme une colonne montante de nombreux kilomètres dans l'air au-dessus du sommet du volcan. Dans éruptions les plus explosifs, la colonne d'éruption peut augmenter de plus de 40 km, pénétrant dans la stratosphère. Injection stratosphérique de aérosols par les volcans est une cause majeure de court terme du changement climatique .
Un phénomène courant dans éruptions explosives est pour la colonne effondrement se produise. Dans ce cas, la colonne d'éruption est trop dense pour être soulevé en l'air par convection de l'air, et au lieu tombe les flancs du volcan pour former un coulée pyroclastique ou surtensions.
Formation
Eruption de colonnes se forment dans l'activité volcanique explosive, lorsque la haute concentration de matières volatiles dans la montée du magma causé d'être perturbé en fines cendres volcaniques et grossière tephra. Les cendres et de téphras sont éjectées à des vitesses de plusieurs centaines de mètres par seconde, et peuvent augmenter rapidement à des hauteurs de plusieurs kilomètres, soulevé par l'énorme les courants de convection.
Eruption de colonnes peuvent être transitoires, se il est formé par une explosion discrète, ou soutenue, se il est produit par une éruption continue ou explosions discrètes rapprochées.
Structure
La matière solide ou liquide dans une colonne d'éruption est soulevé par des procédés qui varient en tant que matériau se élève:
- A la base du panache, le matériau est forcé vers le haut hors de l'évent par la pression du gaz, principalement la vapeur en expansion. Le gaz se dilate en raison de la pression au-dessus de la roche elle réduit rapidement à l'approche de la surface. Cette région est appelée la région de gaz de poussée et atteint habituellement de seulement un ou deux kilomètres au-dessus de l'évent.
- La zone de convection de poussée couvre la plupart de la hauteur du panache. La région de gaz de poussée est très turbulent et air ambiant devient mixte en elle et chauffée. L'air se dilate, réduisant sa densité et à la hausse. L'air ascendant transporte la matière solide et le liquide de l'éruption entraîné dans le haut.
- Comme le panache se élève dans l'air ambiant moins dense, elle finira par atteindre une altitude où l'air chaud et la hausse est de la même densité que l'air plus frais environnante. Dans cette région de flottabilité neutre, le matériau éclaté sera alors plus augmenter par convection, mais uniquement à travers tout élan vers le haut que lui. Cela se appelle la région de parapluie, et est habituellement marquée par la colonne répandre latéralement. Le matériau éruptive et l'air frais environnante a la même densité à la base de la région de parapluie, et le sommet est marqué par la hauteur maximale dynamique porte le matériel a éclaté. Parce que les vitesses sont très faibles, voire négligeables dans cette région, il est souvent déformée par les vents stratosphériques.
hauteurs de colonne
La colonne se arrête la hausse une fois qu'il atteint une altitude où il ne est plus moins dense que l'air environnant. Plusieurs facteurs contrôlent la hauteur d'une colonne d'éruption peut atteindre.
Les facteurs intrinsèques incluent le diamètre de l'évent en éruption, le gaz contenu du magma, et de la vitesse à laquelle il est éjecté. Les facteurs extrinsèques peuvent être importantes, avec des vents parfois limiter la hauteur de la colonne, et le gradient de température thermique local jouant également un rôle. La température atmosphérique dans la chambre troposphère diminue habituellement d'environ 10 K / km, mais de petits changements dans ce gradient peut avoir un effet important sur la hauteur de la colonne finale. Théoriquement, la hauteur maximale possible de la colonne est considéré comme à environ 55 km. Dans la pratique, les hauteurs de colonne allant d'environ 2-45 km sont considérés ......
Eruption colonnes de plus de 10 à 15 km par la haute pause tropopause et injecter cendres et aérosols dans la stratosphère. Ash et aérosols dans la troposphère sont rapidement éliminés par la pluie et les autres précipitation, mais matière injectée dans la stratosphère est beaucoup plus lentement dispersé, en l'absence de météo systèmes. Des quantités substantielles d'injection stratosphérique peuvent avoir des effets globaux: après Mont Pinatubo a éclaté en 1991, les températures mondiales a chuté d'environ 0,5 ° C. Les plus grandes éruptions sont soupçonnés de provoquer gouttes de jusqu'à plusieurs degrés, et sont potentiellement la cause de certains des connue extinctions de masse.
hauteurs de la colonne d'éruption sont un moyen utile de mesurer l'intensité de l'éruption depuis une température atmosphérique donnée, la hauteur de la colonne est proportionnel à la quatrième puissance de la fréquence éruption masse. Par conséquent, compte tenu des conditions similaires, de doubler la hauteur de la colonne nécessite une éruption éjecter 16 fois plus importants par seconde. La hauteur de la colonne d'éruptions qui ne ont pas été observées peut être estimé par la cartographie de la distance maximale que pyroclastes de tailles différentes sont réalisées à partir de l'évent - plus la colonne de matière en outre éjectée d'une masse donnée (et donc la taille) peut être effectuée.
Risques
Colonne effondrement
Eruption colonnes peuvent devenir si chargé de matériau dense qu'ils sont trop lourds pour être soutenus par les courants de convection. Cela peut se produire si soudainement, par exemple, la vitesse à laquelle le magma est éclaté augmente à un point où l'air est entraîné insuffisante pour le soutenir, ou si la densité de magma augmente soudainement magma plus dense de plus bas dans un stratifié chambre magmatique est prélevée.
Si cela arrive, alors matériau atteindre le fond de la région convective poussée ne peut plus être pris en charge de manière adéquate par convection et tomberont sous gravité , formant une coulée pyroclastique ou surtension qui peut se déplacer sur les flancs d'un volcan à des vitesses de plus de 100 km / heure. Colonne effondrement est l'un des risques volcaniques les plus courantes et dangereuses dans une éruption plinienne.
Avion
Plusieurs éruptions ont gravement mis en danger les avions qui ont rencontré la colonne d'éruption. Dans deux incidents distincts en 1982, un avion de ligne a volé dans la partie supérieure de la colonne d'éruption générés par Mont Galunggung, et les cendres gravement endommagés deux avions. Risques particuliers étaient l'ingestion de cendres arrêter les moteurs, le sablage des fenêtres du poste de pilotage qui les rend largement opaque et la contamination du carburant par l'ingestion de cendres par les conduits de pressurisation. Les dommages aux moteurs est un problème particulier puisque les températures à l'intérieur d'un turbine à gaz sont suffisamment élevée pour que la cendre volcanique est fondu dans le chambre de combustion, et forme un revêtement de verre sur d'autres composants en aval de celui-ci, par exemple sur des aubes de turbine.
Dans un cas, l'avion perd de la puissance sur les quatre moteurs, et dans l'autre, trois des quatre moteurs a échoué. Dans les deux cas, les moteurs ont été renouvelées avec succès mais l'avion ont été forcés effectuer des atterrissages d'urgence dans Jakarta . Voir British Airways Vol 9
Des dommages similaires aux aéronefs se est produite en raison d'une colonne d'éruption plus Volcan Redoubt en Alaska en 1989. Suite à l'éruption du Mont Pinatubo en 1991, les avions ont été détournés pour éviter la colonne d'éruption, mais néanmoins, dispersant les cendres sur une large zone a causé des dommages à 16 appareils, certaines aussi loin que 1000 km du volcan.
panaches d'éruption ne sont généralement pas visibles sur le radar météorologique et peuvent être masqués par des nuages ou de la nuit. En raison des risques posés à l'aviation par panaches d'éruption, il ya un réseau de neuf centres d'avis de cendres autour du monde qui surveillent en continu pendant panaches d'éruption à partir des données des satellites, des rapports de terrain, des rapports des pilotes et des modèles météorologiques.
