화산위험

Volcanic hazard
모식도는 화산이 근처에 있는 사람들에게 문제를 일으킬 수 있는 많은 방법들 중 일부를 보여줍니다.

화산 위험은 지정된 지리적 지역과 지정된 시간 내에 화산 폭발 또는 관련 지구 물리학적 사건이 발생할 확률입니다. 화산 위험과 관련될 수 있는 위험은 화산 사건이 발생할 수 있는 인근의 자산 또는 인구의 근접성과 취약성에 따라 달라집니다.

용암류

다른 형태의 분출 용암은 다른 위험을 제공할 수 있습니다. 파회회 용암은 매끄럽고 호리호리한 반면, Aa 용암은 막히고 단단합니다. 용암류는 보통 지형을 따라 흘러 함몰부와 계곡으로 가라앉아 화산 아래로 흘러 내려갑니다. 용암 흐름은 도로, 농지 및 기타 형태의 개인 재산을 묻습니다.[1] 이 용암은 집, 자동차, 그리고 길을 가로막고 있는 생명들을 파괴할 수 있습니다.[2] 용암의 흐름은 위험하지만 움직임이 느리기 때문에 사람들이 반응하고 바로 옆 지역에서 대피할 수 있는 시간을 줍니다. 사람들은 화산 주변의 계곡이나 함몰 지역으로 이동하지 않음으로써 이러한 위험을 완화할 수 있습니다.[3]

열가소성 물질(테프라) 및 흐름

테프라(Tephra)는 화산 폭발 중 화산에서 분출되는 다양한 파편의 크기에 관계없이 일반화된 단어입니다.[4] 화쇄성 물질은 일반적으로 크기에 따라 분류됩니다: 먼지 측정값이 1/8mm 미만, 재가 1/8-2mm, 재가 2-64mm, 폭탄과 블록이 모두 64mm 이상입니다.[5] 다양한 위험은 다양한 종류의 열가소성 물질과 관련이 있습니다. 먼지와 재가 차와 집을 덮어서 엔진에 먼지가 쌓여 차가 운전할 수 없게 만들 수 있습니다. 또한 집에 겹겹이 쌓이고 지붕에 무게를 더해 집이 무너질 수 있습니다. 또한, 흡입된 재와 먼지는 입자를 흡입하는 사람들에게 장기적인 호흡 문제를 일으킬 수 있습니다.[6] 화산재는 분출된 화산 물질의 불타는 조각으로 집과 숲이 우거진 지역에 불을 지필 수 있습니다. 폭탄과 블록은 화산 범위 내에 있는 다양한 물체와 사람들을 칠 위험이 있습니다. 발사체는 수천 피트 상공에 던져질 수 있으며, 최초 폭발 지점에서 몇 마일 떨어진 곳에서도 발견할 수 있습니다.[7]

화쇄류(火 pyro流, )는 폭발적인 분화가 일어날 때 화산의 측면을 향해 돌진하는 공기와 테프라의 질량이 빠르게 이동하는 것(최대 700 km/h)입니다.

항공 여행 위험

분출에 의해 공기 중으로 던져진 재는 높은 작동 온도에 의해 입자가 녹을 수 있는 항공기, 특히 제트 항공기에 위험을 초래할 수 있습니다. 그런 다음 녹은 입자는 터빈 블레이드에 달라붙고 모양이 바뀌어 터빈 작동을 방해합니다. 1982년 인도네시아 갈룽궁 화산 폭발 이후, 1989년 알래스카 레덥산 화산 폭발 이후 위험한 만남이 이 현상에 대한 경각심을 일깨웠습니다. 국제민간항공기구(International Civil Aviation Organization)는 화산재 구름을 감시하고 그에 따라 조종사에게 조언하기 위해 9개의 화산재 자문 센터를 설립했습니다. 2010년 Eyjafjallajökull의 폭발로 인해 유럽의 항공 여행이 크게 중단되었습니다.[8][9][10]

이류, 홍수, 파편류 및 눈사태

열쇄성 물질이 인근 하천이나 강의 물과 섞이면 물길을 빠르게 움직이는 이류로 바꿀 수 있습니다. 이것들은 라하르(lahar)라고 불리는데,[11] 라하르가 바위와 나무 덩어리와 같은 큰 물질을 포함하고 있을 때 그것은 화산 파편 흐름입니다.[12] 라하르는 강으로 흘러드는 열쇄성 물질 흐름에서 직접 형성될 수도 있고, 주요 분출 후에 형성될 수도 있습니다. 후자는 2차 라하르(secondary lahar)라고 불리며, 비가 이미 지형 위에 있는 재와 파편을 적셔 서로 달라붙어 지형을 따라 굴러가는 형태입니다. 재가 라하르로 들어가는 데 30%의[clarification needed] 물만 필요한 것으로 추정됩니다.[13] 라하르의 두께가 두꺼울수록 및/또는 속도가 빠를수록 경로에 있는 물체를 파괴할 가능성이 높아지기 때문에 속도가 느리고 희석된 라하르보다 더 위험합니다. 라하르와 진흙 흐름은 건물, 야생 동물 및 자동차에 손상을 입힐 수 있으며 한번 걸리면 탈출하기 어렵다는 것을 증명할 수 있습니다. 라하르는 물체를 코팅할 수 있고, 물체를 씻어낼 수 있으며, 힘에 의해 물체를 쓰러뜨릴 수 있습니다. 강이나 개울로 흘러드는 라하르, 파편류, 이류는 수로를 가득 메울 수 있는 잠재력을 작동시켜 물이 밖으로 흘러나와 홍수를 일으킵니다. 화산 물질은 또한 물을 오염시켜 마시기에 안전하지 않을 수 있습니다.[citation needed]

화산에서 분출된 잔해는 매 분출 때마다 경사면에 추가되어 매번 경사면이 더 가파릅니다. 결국 경사가 너무 가팔라져 실패하고 눈사태가 뒤따릅니다.[14] 이 눈사태는 매우 짧은 간격으로 매우 긴 거리 동안 물질과 파편을 운반합니다. 이로 인해 경사면 고장이 언제든지 발생할 수 있기 때문에 경고 시스템이 거의 불가능합니다. 눈사태는 개인 재산, 집, 건물, 차량 및 심지어 야생 동물을 포함하여 경로에 있는 모든 것을 파괴할 것입니다. 눈사태에 있는 물질의 충격이 처음 접촉했을 때 사람이나 물체를 파괴하지 않으면 물체에 오래 지속된 물질의 무게로 인해 손상이 발생할 수 있습니다.[15]

화산가스

대규모의 폭발적인 화산 분출은 수증기(HO2), 이산화탄소(CO2), 이산화황(SO2), 염화수소(HCl), 불화수소(HF), 화산재(펄브화된 암석 및 부석)를 지구 표면의 16-32 킬로미터(9.9-19.9 마일) 높이까지 성층권에 주입합니다. 이러한 주사로 인한 가장 중요한 영향은 이산화황이 성층권에서 빠르게 응축되어 미세한 황산 에어로졸을 형성하는 황산(HSO24)으로 전환되는 것에서 비롯됩니다. 두 개의 다른 분출물의 SO2 방출만으로도 잠재적인 기후 영향을 비교하기에 충분합니다.[16] 에어로졸은 지구의 알베도를 증가시켜 지구의 낮은 대기권이나 대류권을 냉각시키지만, 지구에서 복사된 열을 흡수하여 성층권을 따뜻하게 합니다. 지난 세기 동안 몇 번의 폭발로 인해 1년에서 3년 동안 지구 표면의 평균 온도가 최대 0.5도(화씨 척도)까지 떨어졌습니다. 화이나푸티나의 폭발로 인한 이산화황은 1601년에서 1603년 사이에 러시아 기근을 일으켰을 것입니다.[17]

산성비

2010년 4월 17일 Eyjafjallajökull에서 솟아오르는 재 기둥

황산염 에어로졸은 성층권의 염소 및 질소 화학종을 변화시키는 표면의 복잡한 화학 반응을 촉진합니다. 이 효과는 클로로플루오르카본 오염으로 인한 성층권 염소 수치의 증가와 함께 일산화염소(ClO)를 생성하여 오존(O3)을 파괴합니다. 에어로졸은 성장하고 응고되면서 대류권 상층부에 자리를 잡고, 그곳에서 원류 구름의 핵 역할을 하며, 지구의 방사선 균형을 더욱 수정합니다. 대부분의 염화수소(HCl)와 불화수소(HF)는 분출 구름 속 물방울에 녹아 산성비로 순식간에 지상으로 떨어집니다. 주입된 재는 또한 성층권에서 빠르게 떨어집니다; 대부분은 며칠에서 몇 주 안에 제거됩니다. 마지막으로, 폭발적인 화산 폭발은 온실 가스 이산화탄소를 방출하고 따라서 생물 지구 화학적 순환을 위한 깊은 탄소 공급원을 제공합니다.[18]

화산의 가스 배출은 산성비의 자연적 원인입니다. 화산 활동은 매년 약 130에서 230 테라그램 (1억 4천 5백만에서 2억 5천 5백만 쇼트톤)의 이산화탄소를 방출합니다.[19] 화산 폭발은 지구 대기에 에어로졸을 주입할 수도 있습니다. 큰 주사는 비정상적으로 화려한 일몰과 같은 시각적 효과를 유발할 수 있으며 주로 냉각시켜 지구 기후에 영향을 미칠 수 있습니다. 화산 폭발은 또한 화산암의 풍화 과정을 통해 토양에 영양분을 추가하는 이점을 제공합니다. 이러한 비옥한 토양은 식물과 다양한 작물의 성장을 돕습니다. 화산 폭발은 마그마가 물에 닿으면 식고 굳어지기 때문에 새로운 섬을 만들 수도 있습니다.[citation needed]

화산성 지진

화산 활동으로 인해 지진이 발생할 수 있습니다. 이러한 지진은 건물, 집, 자동차 등의 지형 변형 및/또는 파괴를 초래할 수 있습니다. 화산 구조 지진과 장기 지진이라는 두 가지 유형의 지진이 발생할 수 있습니다. "마그마(몰톤암)의 주입 또는 인출로 인해 고체 암석에서 응력 변화로 발생하는 지진을 화산구조 지진이라고 합니다.[20] 이들은 지반 균열이나 경사면 고장의 가능성으로 인해 위험하며, 따라서 경로의 모든 것을 파괴합니다.[20] 마그마가 갑자기 주변 암석으로 밀려들어올 때 발생하는 장기 지진은 일반적으로 실제 분화의 전조로 보입니다.[20]

예

미국의 주요 초교란(VEI 7, 8)과 19세기와 20세기의 주요 역사적 화산 폭발의 비교. 왼쪽에서 오른쪽으로: Yellowstone 2.1 Ma, Yellowstone 1.3 Ma, Long Valley 6.26 Ma, Yellowstone 0.64 Ma 19세기 분출: 탐보라 1815, 크라카토 1883. 20세기 분출: 노바럽타 1912, 세인트 헬렌스 1980, 피나투보 1991.

선사시대

인도네시아 수마트라 섬 토바 호수의 초토화 이후 약 7만 년 전 화산성 겨울이 발생한 것으로 추정됩니다.[21] 일부 인류학자와 고고학자들이 가입한 토바 재앙론에 따르면, 토바 재앙론은 당시 대부분의 인간을 산 채로 죽이고 오늘날 모든 인간의 유전적 유전에 영향을 미치는 인구 병목 현상을 만들어 [22]전 세계적인 결과를 가져왔습니다.[23]

화산 활동이 종말 오르도비스기, 페름기-트라이아스기, 후기 데보니언 대멸종, 그리고 아마도 다른 것들을 야기하거나 기여했다고 제시되었습니다. 지난 5억년의 지구 지질학 역사에서 가장 큰 화산 사건 중 하나인 시베리아 트랩을 형성한 거대한 폭발 사건은 100만년 동안 계속되었으며, 약 2억 5천만년 전에 "대사멸"의 가능한 원인으로 여겨집니다.[24] 그 당시 존재했던 종의 90%를 죽인 것으로 추정됩니다.[25]

히스토리컬

1815년 탐보라산의 분화는 북미와 유럽의 날씨에 대한 영향 때문에 "여름이 없는 해"로 알려진 지구적인 기후 이상 현상을 만들었습니다.[26] 북반구의 많은 지역에서 농작물이 실패하고 가축이 죽으면서 19세기 최악의 기근 중 하나가 되었습니다.[27]

북유럽에 광범위한 기근을 초래한 1740-41년의 혹한의 겨울은 그 기원이 화산 폭발 때문일 수도 있습니다.[28]

모니터링 및 완화

칠레 비야리카 화산 주변의 화산 위험 경고 표시.

존 에워트(John Ewert)와 에드 밀러(Ed Miller)는 1995년 출판물에서 "세계의 잠재적인 활화산의 대부분은 모니터링되지 않습니다."라고 말했습니다. 세계에서 역사적으로 활화산 중 4분의 1 미만이 모니터링됩니다. 전 세계에서 24개의 화산만이 활동을 철저히 감시하고 있습니다. 그들은 또한 "1800년 이래로 가장 큰 폭발적 분화의 75%가 이전의 역사적 분화가 없었던 화산에서 일어났다"고 진술합니다.[29]

USGS는 지진 및 지질 활동을 모니터링함으로써 사람들에게 임박한 위험에 대해 미리 경고할 수 있습니다. 이 화산학자들은 분화의 크기를 두 가지 방법으로 측정합니다: 분화 크기(발화된 마그마의 부피 또는 질량)와 분화 강도(발화된 마그마의 비율).[30] 위성 InSAR 이미지와 같은 다양한 형태의 위성 및 이미지는 육안으로 노출되지 않는 활동을 모니터링합니다.[31]

드론을 사용하면 연구자가 화산 분출구까지의 거리를 늘릴 수 있고 따라서 분화구에서 직접 가스를 채취하는 것과 관련된 위험을 줄일 수 있기 때문에 경량 가스 센서와 결합된 드론은 화산 모니터링에서 점점 인기를 얻고 있습니다. 상기 시스템의 소형화는 무게와 비용을 감소시켜 측정 빈도를 증가시키고 따라서 모니터링을 향상시킬 수 있는 가능성을 제공합니다. 일반적으로 측정되는 가스는 CO와2 SO로2, 예를 들어 이미 보여준 것처럼 화산 활동의 향후 변화를 감지할 수 있습니다. 에트나, 이탈리아.

그러나 국제 자연재해 감소 10년과[33] 1994년 이후 요코하마 전략으로 상황은 다소 바뀌었습니다.[34] GAR(Global Assessment of Risk) 보고서는 유엔 재해 위험 감소 사무국(UNISDR)이 2년마다 발간하는 자연 위험에 대한 검토 및 분석 보고서입니다. 보고서는 UN 효고 행동 프레임워크를 구현합니다.

Zadeh et al. (2014)은 극단적인 자연 위험의 위험과 사회적 영향에 대한 개요와 화산의 세계적 위험에 대한 평가를 제공하고 WMO에 필적하는 세계적인 화산 조직을 설립하라는 호소를 담고 있습니다.[36] EU는 최근 위험 평가를 다루는 주요 연구 프로그램을 시작했습니다. 비교:

  • NOVAC - 화산 및 대기 변화 관측 네트워크,[37][38]
  • MULMO 다학제 모니터링, 화산 위험 모델링 및 예측, 폭발적 분화 위험 및 화산으로 위협받는 EU 인구에 대한 의사결정 지원,
  • 화산시스템에서의 마그마 진화과정 및 시간 척도
  • E-RUEPES 화산폭발 예측 및 위험관리를 위한 위성통신 및 인터넷 기반 지진감시 시스템
  • 화산으로 위협받는 EU 인구에 대한 폭발적 분화 위험과 의사결정 지원

영국 지질 조사국은 다양한 진행 중인 화산학 프로그램을 가지고 있습니다.[40]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ 쿠스키, 24
  2. ^ 로시, 63
  3. ^ 에른스트 외, 6693
  4. ^ USGS, 화산 위험: 화산재를 포함한 테프라
  5. ^ 데커, 122
  6. ^ 오리건주 지질광물산업부 화산성 위험성
  7. ^ 쿠스키, 27세
  8. ^ "Cancellations due to volcanic ash in the air". Norwegian Air Shuttle. 15 April 2010. Archived from the original on 18 April 2010. Retrieved 15 April 2010.
  9. ^ "Iceland Volcano Spewing Ash Chokes Europe Air Travel". San Francisco Chronicle. 15 April 2010. Archived from the original on 21 August 2010. Retrieved 15 April 2010.
  10. ^ "Live: Volcanic cloud over Europe". BBC News. 15 April 2010. Archived from the original on 7 May 2010. Retrieved 17 April 2010.
  11. ^ 올슨 외 48
  12. ^ 데커, 144
  13. ^ 쿠스키 30
  14. ^ 화산과 함께 살기(USGS) 18
  15. ^ 록우드, 42
  16. ^ Miles, M.G.; Grainger, R.G.; Highwood, E.J. (2004). "The significance of volcanic eruption strength and frequency for climate" (PDF). Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 130 (602): 2361–2376. Bibcode:2004QJRMS.130.2361M. doi:10.1256/qj.03.60. S2CID 53005926.
  17. ^ University of California – Davis (April 25, 2008). "Volcanic Eruption Of 1600 Caused Global Disruption". ScienceDaily.
  18. ^ McGee, Kenneth A.; Doukas, Michael P.; Kessler, Richard; Gerlach, Terrence M. (May 1997). "Impacts of Volcanic Gases on Climate, the Environment, and People". United States Geological Survey. Retrieved August 9, 2014. Public Domain 이 문서에는 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트가 포함되어 있습니다.
  19. ^ "Volcanic Gases and Their Effects". U.S. Geological Survey. Retrieved June 16, 2007.
  20. ^ a b c 화산성 지진
  21. ^ "Supervolcano eruption – in Sumatra – deforested India 73,000 years ago". ScienceDaily. November 24, 2009.
  22. ^ "The new batch – 150,000 years ago". BBC. Archived from the original on March 26, 2006.
  23. ^ "When humans faced extinction". BBC. June 9, 2003. Retrieved January 5, 2007.
  24. ^ O'Hanlon, Larry (March 14, 2005). "Yellowstone's Super Sister". Discovery Channel. Archived from the original on March 14, 2005.
  25. ^ Benton, Michael J. (2005). When Life Nearly Died: The Greatest Mass Extinction of All Time. Thames & Hudson. ISBN 978-0-500-28573-2.
  26. ^ 인류 역사의 화산: 주요 분출의 광범위한 영향. Jelle Zeilinga de Boer, Donald Theodore Sanders (2002). 프린스턴 대학 출판부 155쪽. ISBN 0-691-05081-3
  27. ^ Oppenheimer, Clive (2003). "Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano (Indonesia) 1815". Progress in Physical Geography. 27 (2): 230–259. doi:10.1191/0309133303pp379ra. S2CID 131663534.
  28. ^ Ó Gráda, Cormac (February 6, 2009). "Famine: A Short History". Princeton University Press. Archived from the original on January 12, 2016.
  29. ^ "The USGS/OFDA Volcano Disaster Assistance Program". United States Geological Survey. March 21, 2001. Retrieved February 25, 2010.
  30. ^ 옐로스톤 국립공원의 화산성 위험성
  31. ^ Zhong et al. 55
  32. ^ Karbach, Niklas (2022). "Observing volcanoes with drones: studies of volcanic plume chemistry with ultralight sensor systems". Scientific Reports. 12 (17890): 17890. doi:10.1038/s41598-022-21935-5. PMC 9596470. PMID 36284218.
  33. ^ 1994/31. 국제 자연재해 감소 10년
  34. ^ 국제화산학·화학협회의 지구 내부 기여도와 국제 10년 비교
  35. ^ GAR(Global Assessment of Risk) 보고서[도둑질]
  36. ^ "극단적 자연 위험, 재난 위험 및 사회적 함의, 자데 외 케임브리지 대학 출판부, 17.04.2014."
  37. ^ NOVAC 홈페이지
  38. ^ 화산 및 대기 변화 관측 네트워크(NOVAC)-화산 가스 모니터링을 위한 글로벌 네트워크: 네트워크 레이아웃 및 계측기 설명
  39. ^ EU의 화산학 프로그램
  40. ^ 영국 지질조사국 수 러플린 최근 화산학 프로젝트 요약

서지학

  • Cutter, Susan, (1993) 위험을 안고 사는 것: 기술적 위험의 지리, Edward Arnold Publishing ISBN 0-340-52987-3
  • Decker, Robert and Barbara Decker (2006) Volkanes, (4판) W.H. Freeman and Company Publishing ISBN 0-7167-8929-9
  • Ernst, G. G., M. Kervyn and R. M. Teuw, 개발도상국의 응용 분야를 특별히 고려한 화산 활동 및 위험 원격 감지의 발전, International Journal of Remote Sensing; 2008년 11월 29일 22호
  • Fauziati, S. and K. 와타나베, 화산 시스템 및 화산 위험 평가 온톨로지, 국제 지구 정보학 저널, 2010년 12월 6권 4조
  • Kusky, Timothy (2008) 화산: 분출 및 기타 화산 위험, 인포베이스 출판 ISBN 0-8160-6463-6
  • Lockwood, John P. (2010) Volkoses : 글로벌 관점, Wiley-Blackwell Publishing ISBN 978-1-4051-6250-0
  • 마틴, 토마스 R, 알프레드 P. 웨너와 존 버틀러, 화산 위험으로 인한 신체 건강 영향 평가: 화산재의 폐 독성을 추정하기 위한 실험 시스템의 사용, 미국 공중보건 저널, 3월 86일 보충, 76호 3호
  • 올슨, 크리스 B, 조나단 S. Fruchter, 미국 공중보건 저널, 화산 위험의 물리·화학적 특성 규명; Mar86 보충, Vol. 76 Issue 3
  • Rosi, Mauro, Paolo Papale, Luca Lupe 및 Marco Stoppato, (2003) Volkes, Refly Books Ltd 출판 ISBN 1-55297-683-1
  • USGS, 화산과 함께 살아가기 지질조사국의 화산 위험 프로그램 (1991). 미국 지질 조사 회람 1073호
  • Zhong Lu, Jixian Zhang, Yonghong Zhang 및 Daniel Dzurisin, 위성 InSAR 이미지로 자연 위험 모니터링 및 특성 분석, Journal Of GIS; 2010년 3월 16일 1호

외부 링크