화쇄유동

Pyroclastic flow
1984년 필리핀 마욘 화산 옆구리를 타고 화쇄류(火 py流)가 휩쓸었다.

화쇄성 흐름(화쇄성 밀도 전류 또는 화쇄성 구름이라고도 함)[1]화산에서 지면을 따라 평균 100km/h(62mph)의 속도로 흐르는 뜨거운 가스 및 화산 물질(총칭 테프라)의 빠른 이동 전류지만 최대 700km/h(430mph)[2]의 속도에 도달할 수 있다.가스와 테프라는 약 1,000 °C (1,830 °F)의 온도에 도달할 수 있다.

화쇄성 흐름은 모든 화산 위험[3] 중에서 가장 치명적이며 특정한 폭발의 결과로 생성된다; 그것들은 보통 땅에 닿아 내리막길을 내동댕이치거나 중력 아래 횡방향으로 퍼진다.속도는 전류의 밀도, 화산 출력 속도, 경사의 경사에 따라 달라진다.

용어의 기원

비숍 터프에서 나온 화쇄암, 푸미스(왼쪽)로 압축하지 않고 피암메(오른쪽)로 압축함

파이로클라스트라는 단어는 '불'을 뜻하는 그리스어 πῦρ(pýr)와 '갈기갈기 찢어진 것(klastos)'을 뜻하는 κlastαóós from(klastos)에서 유래되었다.[4][5]어둠 속에서 붉게 빛나는 화쇄적인 흐름의 이름은 누에 프레테(프랑스어, "불타는 구름")인데, 이것은 카리브해의 프랑스 섬 마르티니크에서 일어난 펠레 산의 참혹한 1902년 폭발을 묘사하는 데 특히 사용되었다.[6][note 1]

암석 대비 가스 비율이 훨씬 높은 화쇄성 흐름은 "완전히 희석된 화쇄성 밀도 전류" 또는 화쇄성 급류로 알려져 있다.낮은 밀도는 때때로 능선, 언덕, 강, 바다와 같은 더 높은 지형적 특징이나 물 위를 흐르게 한다.또한 250 °C(482 °F) 미만의 증기, 물 및 암석을 포함할 수 있다. 이러한 흐름은 온도가 여전히 높은 편이지만 다른 흐름과 비교하여 "콜드"라고 불린다.차가운 화쇄성 급류는 화산 폭발이 얕은 호수나 바다 밑의 분출구에서 나왔을 때 발생할 수 있다.일부 화쇄성 밀도의 전선은 완전히 희석된다. 예를 들어 1902년 펠레산이 폭발하는 동안 완전히 희석된 전류가 생피에르 시를 압도하여 거의 3만 명의 사망자를 냈다.[7]

화쇄성 흐름은 중력 전류의 한 유형이다. 과학 문헌에서 그것들은 때때로 PDC로 약칭된다.

원인들

화쇄성 흐름을 생성할 수 있는 몇 가지 메커니즘이 있다.

  • 플리니언 분화기둥분수 붕괴(예: 베수비오 산의 헤르쿨라네움과 폼페이는 AD 79년 파괴)그러한 분출에서 분출된 물질은 주변 공기를 가열하고 난류 혼합물은 대류를 통해 수 킬로미터 동안 상승한다.분출된 제트기가 주변 공기를 충분히 가열할 수 없을 경우 대류 전류는 플룸을 위로 운반할 수 없을 만큼 강하지 않고 화산 옆구리로 흘러내려 떨어진다.
  • 벌카니아 화산 폭발과 관련된 분출 기둥의 분수 붕괴(예: 몬트세라트수프리에르 힐스 화산)는 이러한 치명적인 화쇄성 흐름과 급류를 많이 발생시켰다.기체와 발사체는 주변 공기보다 밀도가 높은 구름을 만들어 화쇄성 흐름이 된다.
  • 분출된 용암을 배출하는 동안 분출구 입구에서 거품을 내는 것.이것은 이그넴브라이트라고 불리는 바위의 생산으로 이어질 수 있다.이것은 1912년 노바루타의 분화 중에 일어났다.
  • 용암 돔이나 척추의 중력 붕괴로 이어지는 눈사태와 함께 가파른 비탈을 따라 흐른다(1997년 19명의 사망자를 낸 몬트세라트의 수프리에르 힐스 화산).
  • 화산 일부가 붕괴되거나 폭발할 때 방향 폭발(또는 제트) 1980년 5월 18일 헬렌스).화산으로부터의 거리가 증가함에 따라, 이것은 빠르게 중력 구동 전류로 변한다.

크기 및 효과

1982년 멕시코의 엘 치천 화산이 폭발하는 동안 프란시스코 리온의 건물 잔해가 화쇄성 급류에 의해 파괴되고 흐른다.콘크리트의 철근은 흐름 방향으로 구부러져 있었다.
한 과학자가 세인트 산에서 화쇄성 유동 침전물 가장자리에 있는 푸미스 블록을 조사한다. 헬렌스
이른바 '탈주족 정원'의 일부 피해자들의 출연진, 폼페이우스

유량은 수백 입방 미터(야드)에서 1,000 입방 킬로미터(약 240 입방 마일) 이상까지 다양하다.더 큰 흐름은 수백 킬로미터(마일) 동안 이동할 수 있지만, 그 규모에서 수십만 년 동안 발생한 것은 없다.대부분의 화쇄성 흐름은 약 1~10km3(약 to~2½ 입방 마일)이며 수 킬로미터 동안 이동한다.흐름은 보통 두 부분으로 구성된다: 기저 흐름은 땅을 껴안고 더 크고 거친 바위와 암석 파편을 포함하고 있는 반면, 그 위로는 흐름과 상공의 공기 사이의 난류로 인해 매우 뜨거운 재 플룸 로프트가 있으며, 차가운 대기의 유입과 가열로 팽창과 대류를 일으킨다.[8]

움직이는 구름의 운동 에너지는 그 길의 나무와 건물을 평평하게 할 것이다.뜨거운 가스와 빠른 속도는 그들을 특히 치명적으로 만든다. 즉석에서 살아있는 유기체를 소각하거나 그것들을 탄산화된 화석으로 만들 것이기 때문이다.

  • 예를 들어, 이탈리아 폼페이허큘라네움 도시는 AD 79년 8월 24일 많은 인명피해를 입은 화쇄성 급류에 휩싸였다.[9]
  • 1902년 펠레 화산의 폭발로 마르티니크 성읍이 파괴되었다. 피에르폭발이 임박했다는 징후에도 불구하고 정부는 세인트루이스로 간주했다.피에르는 화산과 그 사이의 언덕과 계곡으로 인해 안전했지만, 화탄성 흐름으로 인해 도시 전체가 그을려 3만 명의 주민 중 3명을 제외하고는 모두 죽었다.[citation needed]
  • 1991년 6월 3일 일본 운젠 산에서 화산학자 해리 글릭켄카티아, 모리스 크래프트와 40명의 다른 사람들이 화염이 치솟아 사망했다.그 파도는 화쇄적인 흐름으로 시작되었고, 더 활기찬 파도는 크래프트와 다른 사람들이 서 있는 스퍼트를 타고 올라갔다. 그것은 그들을 집어삼켰고, 시체들은 약 5mm의 재로 덮여 있었다.[10]
  • 1997년 6월 25일 카리브해몬트세라트의 모기가우트를 타고 화쇄적인 흐름이 이동했다.큰 활력이 넘치는 화쇄성 급류가 발달했다.이 흐름은 가우트족에 의해 제지되지 못하고 그 밖으로 쏟아져 나와 스트리트엄 마을(공식적으로 대피한) 지역에 있던 19명의 목숨을 앗아갔다.그 지역의 다른 몇몇 사람들은 심한 화상을 입었다.[citation needed]

물과의 상호작용

1883년 크라카토아 분화에서 나온 증언적 증거는 실험 증거에 의해 뒷받침되며,[11] 화쇄성 흐름이 중요한 물체를 가로지를 수 있다는 것을 보여준다.그러나 중력 전류의 밀도는 그것이 물 표면에서 이동할 수 없다는 것을 의미하기 때문에, 그것은 흐름이 아니라 화쇄성 서지일 수 있다.[11]하나의 흐름은 48km(30mi) 떨어진 수마트라 해안에 도달했다.[12]

2006년 BBC 다큐멘터리 영화인 "화산에 대해 몰랐던 10가지 것들"은 독일 키엘 대학의 한 연구팀이 물 위를 흐르는 화탄성 흐름에 대한 실험을 보여주었다.[13][14]재구성된 화쇄유량(대부분의 밀도가 다른 뜨거운 재의 흐름)이 물에 닿았을 때, 두 가지 일이 일어났다: 무거운 물질은 화쇄유량에서 밖으로 튀어나와 액체로 빨려 들어갔다; 화쇄유량의 온도는 물을 증발시켜 화쇄유량을 촉진시켰다(지금은 화쇄유량으로만 구성되어 있다).이전보다 훨씬 빠른 속도로 증기의 바닥 위를 따라간다.

몬트세라트의 수프리에르 힐스 화산의 일부 단계 동안, 화쇄성 흐름은 약 1km(0.6 mi) 해안에 촬영되었다.이것들은 물이 흘러 넘칠 때 물이 끓는 것을 보여준다.그 흐름은 결국 삼각주를 건설했고, 그것은 약 1 km2(250 에이커)를 덮었다.또 다른 예는 2019년 스트롬볼리에서 관찰되었는데, 그 때 화쇄성 흐름이 바다 위 수백 미터 위를 여행했다.[15]

화쇄성 흐름은 물체와 상호 작용하여 많은 양의 진흙을 형성할 수 있으며, 이것은 라하르로 내리막길을 계속 흐를 수 있다.이것은 라하르를 만들 수 있는 몇 가지 메커니즘 중 하나이다.[citation needed]

다른 천체에서는

1963년, NASA 천문학자 위니프레드 카메론은 지구의 화쇄성 흐름과 같은 달의 등가물이 위에 수직 리유를 형성했을 수 있다고 제안했다.달 화산 폭발에서 화쇄성 구름은 국지적인 구조물을 따라 흐를 것이고, 그 결과 종종 구불구불한 궤도를 형성하게 된다.달의 슈뢰터 계곡은 한 가지 예를 제시한다.[16][non-primary source needed]Tyrhenus MonsHadriacus Mons와 같은 화성의 일부 화산은 용암 흐름보다 더 쉽게 침식되는 것으로 보이는 층층 침전물을 생성하여 화성의 흐름으로 위장되었음을 시사한다.[17]

참고 항목

참조

  1. ^ Branney M.J. & Kokelaar, B.P. 2002, 화쇄성 밀도 전류와 이그넴브라이트의 침전물.런던지질학회 회고록 27, 143pp.
  2. ^ "MSH Pyroclastic flow [USGS]". pubs.usgs.gov.
  3. ^ Auker, Melanie Rose; Sparks, Robert Stephen John; Siebert, Lee; Crosweller, Helen Sian; Ewert, John (2013-02-14). "A statistical analysis of the global historical volcanic fatalities record". Journal of Applied Volcanology. 2 (1): 2. doi:10.1186/2191-5040-2-2. ISSN 2191-5040. S2CID 44008872.
  4. ^ 참조:
    • Jukes, Joseph Beete (1862). The Student's Manual of Geology (2nd ed.). Edinburgh, Scotland, U.K.: Adam and Charles Black. p. 68. p. 68부터: "애쉬"라는 단어는 재는 미세한 분말, 즉 연소의 잔류물로 제한되는 것처럼 보이기 때문에, 아열 또는 아열성 분출의 모든 기계적인 반주를 포함하기에 그리 좋은 것은 아니다.그 크기나 상태가 어떻든 간에, 그러한 반주들이 '록'의 침대를 형성할 정도로 대량으로 축적되었을 때, 그 모든 반주들을 표현하고 싶은 말이 있다.우리는 아마도 그것들을 "피로성 물질"이라고 부를지도 모른다.
  5. ^ "Definition of κλαστός". Perseus Greek Dictionary. Tufts University. Retrieved 8 October 2020.
  6. ^ Lacroix, A. (1904) La Montagne Pelée et ses Eruptions, Paris, Masson (in French) From vol. 1, p. 38: After describing on p. 37 the eruption of a "dense, black cloud" (nuée noire), Lacroix coins the term nuée ardente: "Peu après l'éruption de ce que j'appellerai désormais la nuée ardente, un immense nuage de cendres couvrait l'ile tout entière, la saupoudrant d'une mince couche de debris placifices." (내가 지금부터 부를 구름의 분출 직후, 섬 전체에 재질의 거대한 구름이 얇은 화산 파편 층으로 뿌려지면서, 섬 전체를 뒤덮었다.)
  7. ^ 아서 N. 스트라흘러(1972년), 행성 지구: 지질학적 시간을 통한 그것의 물리적 시스템
  8. ^ 마이어스와 브랜틀리(1995년).화산 위험 현황표: 화산의 위험 현상, USGS 공개 파일 보고서 95-231
  9. ^ Weller, Roger (2005). Mount Vesuvius, Italy. Cochise College Department of Geology. Archived from the original on 23 October 2010. Retrieved 15 October 2010.
  10. ^ 서덜랜드, 린독자의 다이제스트 경로가 지진과 화산을 발견한다.뉴욕: Weldon Owen 출판사, 2000.
  11. ^ a b Freundt, Armin (2003). "Entrance of hot pyroclastic flows into the sea: experimental observations". Bulletin of Volcanology. 65 (2): 144–164. Bibcode:2002BVol...65..144F. doi:10.1007/s00445-002-0250-1. S2CID 73620085.
  12. ^ 캠프, 빅. "KRACATAU, 인도네시아 (1883)."화산이 어떻게 작동하는가.2006년 3월 31일 샌디에이고 주립대학 지질과학부.웹. 2010년 10월 15일.[1] 웨이백 머신보관된 2014-12-16.
  13. ^ IMDb화산(2006)대해 몰랐던 10가지 사항
  14. ^ 뜨거운 화쇄성의 입구는 바다로 흐른다: 실험 관측, INIST.
  15. ^ de Vita, Sandro; Di Vito, Mauro A.; Nave, Rosella (2019-09-05). "Quando un flusso piroclastico scorre sul mare: esempi a Stromboli e altri vulcani". INGV vulcani (in Italian). Retrieved 2021-10-04.
  16. ^ Cameron, W. S. (1964). "An Interpretation of Schröter's Valley and Other Lunar Sinuous Rills". Journal of Geophysical Research. 69 (12): 2423–2430. Bibcode:1964JGR....69.2423C. doi:10.1029/JZ069i012p02423.
  17. ^ Zimbelman, James R.; Garry, William Brent; Bleacher, Jacob Elvin; Crown, David A. (2015). "Volcanism on Mars". In Sigurdsson, Haraldur; Houghton, Bruce; McNutt, Steve; Rymer, Hazel; Stix, John (eds.). The Encyclopedia of Volcanoes (Second ed.). Amsterdam: Zimbelman. pp. 717–728. ISBN 978-0-12-385938-9.
  • 시거드슨, 하라두르:화산의 백과사전.학술지, 546–548.ISBN 0-12-643140-X.

메모들

  1. ^ 1904년 nuée restrie라는 용어의 코칭은 프랑스의 지질학자 Antoine Lacroix의 덕택이긴 하지만, 다음과 같이 말하고 있다.이 용어는 1873년 프랑스 지질학자 페르디난드 안드레 푸케아조레스상호르헤 섬에서 발생한 1580년과 1808년 화산 폭발에 대해 묘사한 데서 라크루아의 장인이자 전 교수인 페르디난드 안드레 푸케가 사용하였다.
    • Fouqué, Ferdinand (1873). "San Jorge et ses éruptions" [São Jorge and its eruptions]. Revue Scientifique de la France et de l'Étranger. 2nd series (in French). 2 (51): 1198–1201.
    • 1199 페이지부터: "Un des pénénes les plus singulier de cette grande érupration est la production de ce les témoins des ont appelé des nués sociouses." (이 위대한 폭발의 가장 이상한 현상 중 하나는 현대의 목격자들이 nues sociouses cravis)라고 부르는 것의 생산이다.)
    • 1200페이지부터: "Les détonations ans la journé dans la jouré du 17, mais alors apparaisent des nués semblables ab celles de l'érurup de 1580." (폭발은 17일에 중단되지만, 그 다음엔 1580년 폭발과 유사한 불타는 구름들이 나타난다.)
    마조리 후커 (Hooker, 1965) 페이지 405는 상조르헤 섬의 산토 아마로 마을 출신 주앙 이나시오 다 실베이라(1767–1852) 신부가 1808년 폭발에 대한 설명을 썼으며, 화산의 비탈길을 흐르는 열렬한 뉘벤("포르투갈어로 불타는 구름")을 묘사했다.실베이라의 계정은 1871년에 출판되었고 1883년에 다시 출판되었다.
    • 시우 베이라, 주앙 Inácio 다(1883년)."XXVIII.안노 de는 공원)는 1808년.Erupção na ilha 드 S. 호르헤 XXVIII[.1808년 해이다.상조르즈 섬에 Eruption.]". Canto에서 에르네스토(교육.) 한다.Archivo dos AZORES제도의 포르투갈 어명.[아카이브 아소르스 제도의](포르투갈어에서).이 제도의 주도., 상미 겔, 아조레스:.Archivo 해야 할 것 Açores.를 대신하여 서명함. 437–441.를 대신하여 서명함부터. 439–440:"엠 desassete dito 드 마이우… 드 repente se levantou um tufão 드 fogoou vulcão eintroduzindo-senas terraslavradiaslevantou todos aqueles 캄포로 árvores 에 들어간다면abaixoàs vinhas comtodas até bardos,fazendo-seuma medonha eardente nuvem ecorrendo até abaixo 드 igreja queimoutrinta etantas pessoas)igreja enos 대초원 mês 한다.s…" (5월 17일 …) 갑자기 화산에서 불기둥이 일어나 농경지에 들어가 모든 들판을 포도밭으로 끌어올려 버렸고, 모든 나무와 울타리를 가지고, 무시무시하고 불타는 구름을 형성하고 교회로 달려내려가 30명 이상의 사람들을 불태웠다.ch와 밭에서…)

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