Взрыв подводного вулкана стал катастрофой для государства Тонга в Тихом океане
Свежий номер
РГ-Неделя
Родина
Тематические приложения
Союз
Свежий номер
Происшествия
18.01.2022 22:20
Поделиться
Диана Ковалева
Мощное извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай и спровоцированное им цунами привели к масштабным разрушениям в островном Королевстве Тонга на просторах Тихого океана. Сильно пострадала столица королевства — город Нукуалофа. Разрушена была береговая линия полуострова Хихифо. На местном острове Атата, где проживают около 100 человек, стихия снесла несколько зданий, передает агентство Reuters. А на острове Манго, где живут около 50 человек, стерта с лица земли вся деревня. Оба острова находятся на расстоянии в 50 и 70 километров от Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай.
REUTERS
После извержения в стране не работают телефонная связь и интернет, а спутниковым телефонам мешают функционировать большие объемы пепла, которые, напомним, поднялись на высоту в двадцать километров.
Поэтому, по мнению координатора ООН на Фиджи Джонатана Вейча, подводить итоги разрушений и жертв пока рано, так как не со всеми пострадавшими районами удалось связаться. Как сообщило издание The New Zealand Herald со ссылкой на новозеландское министерство иностранных дел и торговли, по предварительным данным, два человека погибли в результате извержения, несколько десятков считаются пропавшими без вести. Одной из жертв стала британская подданная Анджела Гловер — хозяйка местного приюта для собак. По предварительной версии, она погибла, пытаясь спасти своих четвероногих подопечных от цунами, вызванного вулканом.
«Зацепило» и другие страны: Япония, в частности, сообщила о 10 своих судах, которые были опрокинуты или затонули из-за резкого повышения уровня воды у острова Сикоку. На юго-западе страны на островах Амами зафиксировали цунами высотой 1,2 метра. Предписание об эвакуации из-за угрозы цунами получили не менее 230 тысяч японцев в восьми префектурах. Уйти в безопасное место и держаться подальше от береговой линии своих жителей просят власти Фиджи, Вануату и Американского Самоа.
В Перу из-за аномального волнения моря были закрыты порты и приостановлена рыбная ловля на малых судах. Предупреждения о цунами действовали также в некоторых штатах США, таких как Калифорния, Орегон, Аляска и Вашингтон, однако позже были отменены. Угроза цунами была объявлена и на Курильских островах.
Цунами после извержения подводного вулкана ударило не только по островам Тонга, но докатилось за тысячи километров до берегов Перу и Японии
Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай за последние годы просыпался неоднократно, но сейчас взрывная сила была исключительной. Начавшееся 14 января извержение вулкана ученые уже назвали мощнейшим с 1991 года, когда начал извергаться вулкан Пинатубо (расположен на филиппинском острове Лусон. — Прим. «РГ»). Ученые отмечают, что извержения подобной мощности у крупных кальдер происходят раз в тысячу лет, и скорее всего в последний раз с такой же силой Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай взрывался в 1100 году новой эры.
Справка «РГ»
В последние годы наиболее «известным» стало извержение исландского вулкана Эйяфьятлайокудль, которое началось 14 апреля 2010 года.
В результате его активности в небо поднялось большое облако пепла, которое накрыло сначала северную, а после затем часть Западной и Восточной Европы. Пепел представлял опасность для турбин авиационных двигателей и крыльев самолетов, а потому целую неделю большинство европейских аэропортов были закрыты для вылета и прилета. В итоге извержение стоило мировой экономике пять миллиардов долларов.
В июне 1991 года извергался вулкан Пинатубо, в результате чего погибли минимум 875 человек, была уничтожена стратегическая база ВВС США Кларк и военно-морская база США. Это извержение, получившее шесть баллов из восьми по шкале вулканических извержений, признали одним из самых сильных в XX веке.
В 1815 году на индонезийском острове Сумбава извергался вулкан Тамбора, который на тот момент несколько веков находился в неактивном состоянии. Этот инцидент оценили в семь баллов по шкале вулканических извержений. Он стер с лица земли три местных государственных образования, а также сделал всю территорию Сумбавы непригодной для жизни.
Количество погибших, по разным оценкам, составило от 50 тысяч человек и более. Извержение оказало влияние и на климат, вызвав так называемую вулканическую зиму: из-за выброшенного в атмосферу количества пепла 1816 год в Западной Европе и Северной Америке прозвали «годом без лета», потому что даже летом на этих территориях периодически фиксировались заморозки и выпадал снег.
Комментарий
Вулкан Хунга удивил ученых. Ведь обычно цунами — это детище землетрясений, которые возникают при движении тектонических плит. И хотя волна от Хунга составила всего 1,5 метра, но даже она для подводных вулканов явление уникальное. Тем более что морская вода должна охлаждать магму, предотвращая мощный взрыв. Но в случае Хунга сработал другой механизм. Дело в том, что если магма поднимается в морскую воду медленно, то даже при температуре около 1200 градусов Цельсия, между магмой и водой образуется пленка пара. Благодаря ей магма остывает, и до мощных взрывов дело не доходит.
Совсем иная картина, если из-под земли выбрасывается вещество, богатое вулканическим газом.
Тогда ситуация развивается стремительно. Раскаленная магма не успевает остыть, вступает в контакт с холодной водой, между ними начинается цепная реакция, порождая серию взрывов. Они повторяются, выбрасывая исполинский гриб пепла со сверхзвуковой скоростью. По оценкам, мощность взрыва Хунга могла достигать 5,5 баллов (максимум 8 не достигал ни один вулкан, у самого мощного Тамбора в 1815 году было 7).
Известный вулканолог из Оклендского университета Шейн Кронин обратил внимание на недавнюю историю Хунга. За последние 10 лет здесь произошло несколько средних по мощности извержений. В итоге образовался вулканический конус, который соединил два старых острова Хунга в единый длиной около 5 км. Изучив химию этих извержений, ученые считают, что они стали подготовкой к главному событию. Оно и произошло 14 января.
Но является ли оно кульминацией извержения Хунга или впереди новые взрывы? Анализируя геологические отложения, ученые считают, что в течение несколько недель или даже лет возможны крупные извержения.
Важно отметить, что специалисты сумели за несколько дней предупредить о надвигающейся опасности.
— Надо подчеркнуть, что с предсказанием извержений сегодня ситуация лучше, чем с прогнозом землетрясений, — сказал корреспонденту РГ завкафедрой вулканологии МГУ, профессор Николай Короновский. — Есть набор симптомов, которые являются предвестниками взрыва, например небольшие землетрясения в районе вулкана, подъем его поверхности, рост концентрации диоксида серы. Но признаки — это еще не прогноз. Например, все они фиксируются в районе знаменитого Йеллоустоунского вулкана. И сроки вроде бы подходят. Последнее извержение было 700 тысяч лет назад, а всего за 13 миллионов лет их произошло семь или восемь. Вроде бы катаклизм близок. Но когда это произойдет — через год, 10, 100 или тысячу лет, сейчас не скажет никто.
Подготовил Юрий Медведев
Российская газета — Федеральный выпуск: №10(8658)
Поделиться
Стихийные бедствия
Январское извержение вулкана Тонга запустило цунами высотой 90 метров
Начальная высота цунами, вызванного извержением вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай 15 января 2022 года, составляла 90 метров.
К таким выводам пришли исследователи из Великобритании, Новой Зеландии, Хорватии и Японии, которые проанализировали изменения атмосферного давления и уровня моря и создали девять моделей вулканогенного цунами. Исследование опубликовано в Ocean Engineering.
Подводный вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай расположен в южной части Тихого океана. Он принадлежит островной дуге Тонга-Кермадек, которая образовалась в результате погружения Тихоокеанской плиты под Индо-Австралийскую. С начала XX века вулкан извергался минимум четыре раза, а в конце 2021 года вступил в новый период повышенной активности.
15 января 2022 года произошло самое мощное извержение на Земле в XXI веке. Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай выбросил столб пепла, который в течение получаса поднялся на высоту 58 километров. Взрыв вулкана почувствовали во всем мире, например метеостанции в России записали волны Лэмба. Подробнее о том, какое «эхо» вулкана зарегистрировали в Москве, можно прочесть в материале «Четыре сигнала Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай».
Извержение вызвало серию цунами, которая унесла жизни пяти человек. Волны были зарегистрированы на большом удалении от источника, например в Индийском океане и Средиземном море. У этого цунами выделяют два механизма образования: вызванное извержением смещение водной массы и распространение волн в атмосфере. Разрушительные морские волны атмосферного происхождения также называют метеоцунами. Аналогичная ситуация возникновения цунами, где участвовали как локализованный источник, так и атмосферные процессы, наблюдалась после извержения вулкана Кракатау в 1883 году.
Группа исследователей из Великобритании, Новой Зеландии, Хорватии и Японии под руководством Мохаммада Хэйдарзэйде (Mohammad Heidarzadeh) из Университета Бата изучила волны цунами, которые были зарегистрированы на расстоянии до 1500 километров от вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай. Поскольку цунами в январе 2022 года было вызвано двумя различными механизмами, ученые проанализировали изменения уровня моря и атмосферного давления.
Анализ данных 22 датчиков приливов показал, что амплитуда цунами в гаванях и портах колебалась от 4,2 до 148,8 сантиметра. Максимальный уровень был зарегистрирован у берегов новозеландского Большого Барьерного острова. Также в работе были использована данные восьми глубоководных датчиков (DART), которые установлены на глубине 1000–5000 метров. Они зарегистрировали амплитуды цунами от 3,6 до 21,4 сантиметра.
Часть станций уловила высокие морские волны, которые опередили приход вулканогенных цунами на 1–2 часа. Как оказалось при анализе метеорологических данных, эти ранние волны в океане распространялись синхронно с волнами в атмосфере. Исследователи отнесли их в категорию метеоцунами.
Затем были выделены доминирующие периоды волн. У вулканогенных цунами они составили 10–17 и 4–7 минут, а для метеоцунами периоды были 7–10 минут (по данным датчиков приливов) и 30–60 минут (по глубоководным станциям) соответственно.
При моделировании вулканогенного цунами Тонга учитывались два параметра: начальные длина цунами и амплитуда волны. Ученые предложили девять моделей, варьируя длину от 6 до 20 километров и амплитуду от 30 до 90 метров. Наиболее реалистичным вариантом из всех оказалась волна длиной 12 километров с максимальной амплитудой 90 метров. При таком сценарии объем вытесненной воды в результате взрыва Тонги составляет 6,6 × 10 9 кубических метров. По мнению исследователей, эта оценка подтверждается измерениями на глубоководных станциях.
Ранее на N + 1 мы писали про другое знаменитое извержение вулкана Санторин, которое породило серию цунами 1500–1570 лет до нашей эры. Разрушительные волны имели высоту до 10 метров, а его следы нашли в отложениях на северном побережье Крита.
Елена Гарова
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Управление океанических исследований NOAA
Район на вершине вулкана Вест-Мата, извергающийся в 2009 году.
Изображение предоставлено NOAA/NSF/WHOI. Скачать изображение (jpg, 96 КБ).
Подводные вулканические извержения характерны для рифтовых зон, где формируются коровые плиты. Эти рифтовые зоны, которые находятся во всех основных океанских бассейнах Земли, известны как центры спрединга морского дна, потому что это места, где тектонические плиты удаляются друг от друга. Большинство центров распространения на морском дне лежат на глубинах, превышающих 2000 метров (1,2 мили), и, как следствие, примерно три четверти всей вулканической активности на Земле происходит в виде глубоких подводных извержений. Последствия этих глубоких извержений невозможно увидеть с поверхности океана.
Извержения в центрах спрединга обычно производят горную породу, называемую базальтом, которая является основной горной породой, из которой состоит океаническая кора. Хотя эти извержения могут быть локально сильными, стиль извержений может привести к деформации земной коры, очень напоминающей извержения гавайских вулканов.
Подводные базальтовые потоки часто имеют отчетливую «подушечную» форму, но могут демонстрировать типы течений, характерные для извержений базальтов на суше, включая гладкие пластовые потоки.
Подводные извержения происходят вдоль всех центров спрединга на морском дне, но чаще всего они происходят вдоль центров спрединга, где плиты раздвигаются относительно быстро. Скорость распространения обычно колеблется от 1-2 сантиметров (0,4-0,8 дюйма) в год в таких местах, как Срединно-Атлантический хребет, до 10-15 сантиметров (4-6 дюймов) в год в центрах распространения на морском дне, таких как Восточно-Тихоокеанское поднятие.
Подводные извержения также могут происходить в местах, где сталкиваются плиты земной коры, и одна плита постепенно погружается под другую и в конечном итоге переплавляется. В таких регионах, известных как зоны субдукции, стиль извержений резко отличается от извержений вдоль спрединговых центров. Тип породы, типичный для вулканизма зоны субдукции, — андезит, который является продуктом плавления погружаемой плиты.
Андезитовые лавы из-за их высокой вязкости и высокого содержания газа обычно вызывают сильные извержения. Активные глубокие андезитовые извержения были обнаружены и наблюдались лишь недавно. Они доступны только потому, что их взрывоопасность гасится глубиной, на которой они встречаются.
Третий тип подводного извержения возникает в результате подъема магматического шлейфа через земную кору над областью плавления земной мантии. Эти извержения известны как горячие точки вулканов, и они часто образуют цепочки вулканических островов и подводных гор, которые старше с увеличением расстояния от поверхности над восходящим шлейфом магмы. Тип породы, характерный для очаговых извержений, — базальт.
Подводные вулканы также интересны уникальной средой обитания, которую они создают. Подводные горы часто представляют собой районы с высоким биологическим разнообразием; их форма отклоняет потоки, несущие пищу, вверх, привлекая разнообразную сидячую фауну, ракообразных и рыб, которые ими питаются.
В конце 19В 70-х годах ученые были потрясены, обнаружив, что некоторые животные могут даже метаболизировать неорганические соединения, выбрасываемые во время вулканической активности, образуя уникальные сообщества вокруг горячих точек гидротермального выброса (аналогично деятельности гейзеров на суше).
Извержение вулкана Тонга выбросило беспрецедентное количество воды в стратосферу
Огромное количество водяного пара, выброшенного в атмосферу, как было обнаружено с помощью Microwave Limb Sounder НАСА, может в конечном итоге временно нагреть поверхность Земли.
Когда 15 января произошло извержение вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай, оно вызвало цунами, пронесшееся по всему миру, и вызвало звуковой удар, дважды обогнувший земной шар. Подводное извержение в южной части Тихого океана также выбросило в стратосферу Земли огромный шлейф водяного пара — достаточно, чтобы заполнить более 58 000 плавательных бассейнов олимпийского размера.
На этом спутниковом снимке виден нетронутый остров Хунга Тонга-Хунга Хаапай в апреле 2015 года, за несколько лет до того, как мощное подводное извержение вулкана уничтожило большую часть полинезийского острова в январе 2022 года. данные Геологической службы США
В исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, Миллан и его коллеги подсчитали, что извержение на Тонге отправило около 146 тераграммов (1 тераграмм равен триллиону граммов) водяного пара в стратосферу Земли, что равно 10% воды, уже присутствующей в этом атмосферном слое.
Миллан проанализировал данные прибора Microwave Limb Sounder (MLS) на спутнике NASA Aura, который измеряет атмосферные газы, включая водяной пар и озон. После извержения вулкана Тонга команда MLS начала замечать зашкаливающие показатели водяного пара. «Нам пришлось тщательно проверить все измерения в шлейфе, чтобы убедиться, что они заслуживают доверия», — сказал Миллан.
На снимке от 16 января 2022 года виден шлейф пепла от извержения вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай, которое произошло накануне. Астронавт сфотографировал шлейф с Международной космической станции.
Авторы и права: НАСА
Неизгладимое впечатление Извержения вулканов редко выбрасывают много воды в стратосферу.
За 18 лет, в течение которых НАСА проводит измерения, только два других извержения — событие Касаточи в 2008 году на Аляске и извержение Кальбуко в 2015 году в Чили — отправили значительное количество водяного пара на такие большие высоты. Но это были всего лишь вспышки по сравнению с событием в Тонге, и водяной пар от обоих предыдущих извержений быстро рассеялся. С другой стороны, избыточный водяной пар, выброшенный вулканом Тонга, может оставаться в стратосфере в течение нескольких лет.
Этот дополнительный водяной пар может влиять на химический состав атмосферы, ускоряя определенные химические реакции, которые могут временно ухудшить разрушение озонового слоя. Это также может повлиять на температуру поверхности. Массивные извержения вулканов, такие как Кракатау и гора Пинатубо, обычно охлаждают поверхность Земли, выбрасывая газы, пыль и пепел, которые отражают солнечный свет обратно в космос. Напротив, вулкан Тонга не выбрасывал большое количество аэрозолей в стратосферу, и огромное количество водяного пара в результате извержения может иметь небольшой временный эффект нагрева, поскольку водяной пар задерживает тепло.
Огромный объем воды, выброшенный в стратосферу, вероятно, был возможен только потому, что кальдера подводного вулкана — впадина в форме бассейна, обычно образующаяся после извержения магмы или стока из неглубокой камеры под вулканом — находилась на нужной глубине в океане. : около 490 футов (150 метров) вниз. Еще немного, и морской воды, перегретой извергающейся магмой, не хватило бы для того, чтобы объяснить значения водяного пара в стратосфере, которые наблюдали Миллан и его коллеги. Еще глубже, и огромное давление в глубинах океана могло бы приглушить извержение.
Прибор MLS был хорошо расположен для обнаружения этого шлейфа водяного пара, поскольку он наблюдает естественные микроволновые сигналы, излучаемые земной атмосферой. Измерение этих сигналов позволяет MLS «видеть» сквозь препятствия, такие как облака пепла, которые могут ослепить другие приборы, измеряющие водяной пар в стратосфере.