Вулканы. Реферат о вулканах, извержениях вулканов. Реферат на тему студентка группы
 Скачать 226.5 Kb.
|
История исследованияЧтобы познать тайны, связанные с жизнью вулканов, нужно было вести за ними постоянные наблюдения в течение ряда лет, причем на многих объектах и в разных частях света. Так возникла целая наука – вулканология, уходящая своими корнями в далекое прошлое. Любопытно отметить, что одним из первых ученых-естествоиспытателей, которого благодарные потомки заслуженно причислили к пионерам науки вулканологии, был греческий философ, врач, политический деятель Эмпедокл (ок. 490–430 гг. до н. э.) – человек пытливого ума, старавшийся докопаться до истины и особенно познать закономерности явлений природы. Все ее многообразие он сводил к четырем «корням» – земле, воде, воздуху и огню. Написал ряд философских трактатов, в том числе работу «О природе». Эмпедокл жил на острове Сицилия и не раз был свидетелем извержений вулканов. Огонь был одним из «корней» его научных концепций, поэтому его весьма интересовали огнедышащие горы. Чтобы иметь возможность воочию наблюдать за извержением Этны, он поселился на кратере вулкана. У вершины Этны ученый прожил несколько лет. К сожалению, результаты его наблюдений не дошли до нашего времени, ибо он трагически погиб во время одного из извержений. В память о первом вулканологе один из конусов Этны назван «Башней философа». У Эмпедокла нашлось немало последователей. С риском для жизни они поднимались к кратерам вулканов, наблюдали за развитием извержений, брали пробы лавы, пепла и газов, вели хронологические записи. Так постепенно накапливались знания о вулканах мира. Первая научная вулканологическая обсерватория была организована в 1842 г. на склоне вулкана Везувия. В странах, где наблюдается вулканическая деятельность – Италии, Японии, Индонезии, США, России, стали создавать сеть стационарных станций для наблюдения за вулканами и организовывать научные обсерватории. Наибольшее развитие наука вулканология получила в текущем столетии. Изучением жизни вулканов у нас в стране занимается ряд организаций; ведущее место среди них принадлежит Институту вулканологии Академии наук в городе Петропавловске-Камчатском. Институт производит свои исследования в прекраснейшей природной лаборатории, где представлены самые разнообразные вулканы – большие и малые, действующие, уснувшие, потухшие, буйные и спокойные. Трудна и почетна профессия вулканолога. Он должен быть смелым, решительным и находчивым, ибо ему первому приходится вести неусыпные наблюдения за необычной и грозной силой природы. Его интересует все: как происходит извержение магмы, каков ее состав, температура, наличие газов и многое другое. Если нужно, вулканолог спустится в кратер вулкана, а бывает и «проедет» на лавовом потоке, возьмет пробы ядовитых газов, сделает киносъемку явления или сфотографирует его. К настоящему времени уже познаны некоторые тайны огнедышащих гор. Классифицированы вулканы по характеру извержений, разрабатываются методы прогнозов активизации, изучаются возможности использования тепла и энергии вулканов, способы добычи полезных ископаемых, содержащихся в извергнутых из недр земли пород. На вооружении специалистов-вулканологов многочисленные и самые разнообразные приборы: сейсмографы, магнитомеры, макробарографы, устройства для выполнения химических анализов, электронная аппаратура и многое другое. Перед началам извержения вулкан дает «предупреждение». Об этом тотчас же доносят приборы, регистрирующие колебания почвы, изменения, происходящие в магнитных полях, повышение температуры выделяющихся газов. Приборы наклономеры фиксируют в это время «вспучивание» склонов вулкана. Имея такое «предупреждение», вулканологи еще располагают временем, чтобы успеть сообщить о готовящемся извержении для принятия необходимых мер. Так было предсказано с высокой точностью извержение вулкана Толбачика в 1975 г. [4] Прогноз извержений.Несмотря на потенциальную опасность, исходившую от вулканов, людей всегда привлекала польза, которую от них можно было получить; этим и объясняется парадоксальное стремление многих человеческих поколений жить вблизи огнедышащих гор под постоянно висящим над их головами «дамокловым мечом». Но еще в глубокой древности было замечено, что сильные извержения, несущие катастрофические бедствия, не следуют непосредственно одно за другим, а разделяются длительными, продолжительностью иногда в несколько столетий, интервалами покоя, во время которых вулканические силы замирают и не причиняют беспокойства. Путем долголетнего и трагического опыта был, в конце концов, сформулирован эмпирический вывод: чем дольше продолжительность «сна» вулкана, тем сильнее последующий всплеск стихии. Но как определить, что вулкан близок к энергической разрядке накопившихся глубинных сил, и этим получить возможность хотя бы в малой мере содействовать предупреждению тяжелых последствий грядущей катастрофы? Один из древнейших способов предсказания приближающегося извержения опирается на наблюдения температурного режима вулканов. Жители Центральной Америки передавали от отца к сыну примету, согласно которой пробуждения вулкана надо ждать, если трава на его склонах неожиданно засыхает (потому что почва начинает чрезмерно прогреваться глубинным теплом). Впоследствии этот способ был проверен по измерениям температуры водных источников и газовых струй фумарол и дал удовлетворительные результаты. В 1970 году наблюдениями из космоса (съемкой в инфракрасных лучах) было зафиксировано неожиданно усилившееся тепловое излучение вулкана Беренберг на о. Ян-Майен в Норвежском море. Хотя вулкан в историческое время не обнаруживал признаков деятельности, было предсказано извержение, которое произошло 20 сентября 1970 года. Другая старейшая попытка прогнозирования вулканической деятельности связана с изучением периодичности извержений. У вулкана Махира в Японии промежутки между извержениями с 634 по 1552 год составляли от 115 до 230 лет; затем, до 1838 года они были не больше 87 лет, а с 1938 года по настоящее время не превышают 10 лет. Таким образом, частота извержений увеличивается и по мере истечения десятилетнего интервала опасность катастрофы нарастает. У вулкана Мауна-Лоа на Гавайских островах с 1832 по 1968 год промежутки между извержениями продолжались от 2 до 210 месяцев. Среднестатические данные указывают на возможность одного извержения через каждые 42 месяца. Однако существуют вулканы (например, Везувий), в деятельности которых никакой закономерности периодичности установить не удается Весьма обнадеживающие результаты дает изучение сейсмической активности вулканов. 29 сентября 1955 года Г. С. Горшков зарегистрировал в районе бездействующего вулкана Безымянный первое землетрясение со смещением почвы в 100 мкм. В октябре число сотрясений колебалось уже от 100 до 200 в сутки, а смещения почвы достигали 1000 мкм. Извержение вулкана началось 22 октября 1955 года и закончилось 30 марта 1956 года. Путем измерения сейсмических колебаний удалось предсказать приближение извержений многих других вулканов в разных районах земного шара. С развитием интереса к прогнозированию появилась разветвленная сеть вулканологических станций и лабораторий, контролирующих состояние вулканической стихии в опасных зонах. Начали изучаться пластические деформации горных пород, вспучивания слоев горных пород на склонах вулканических конусов, изменения магнитного поля и поля силы тяжести в районах вулканов, вариации химического состава вулканических газов и вод. Все эти исследования вносят свой вклад в проблему предсказывания извержений. Однако поведение каждого вулкана индивидуально и универсального рецепта для прогнозирования нет. Качество прогноза зависит от полноты комплекса наблюдений над вулканом. Не все признаки активизации вулканической деятельности могут проявляться одновременно и с одинаковой интенсивностью, поэтому наибольшая вероятность прогноза достигается многообразием и систематичностью проводимых исследований. По словам Гаруна Тазиева, как бы тщательно не готовился прогноз, никогда нельзя до конца быть уверенным в том, что он осуществится. Своими наблюдениями мы фиксируем лишь внешние признаки подступающего извержения. Внутренние же процессы, идущие в это время в недрах, остаются нам неизвестными. В частности, остается полностью непонятным «спусковой механизм» извержения, та причина, которая заставляет вулкан извергаться именно в данную минуту; если этот «механизм» не «срабатывает», то при всех положительных предвестниках извержение может и не состояться. Поэтому мы можем предсказать в лучшем случае приближение извержения, но нам не дано определить точное время начала готовящейся феерии. В то же время, заключает свой анализ выдающийся вулканолог, «многие извержения происходят вопреки всяким предсказаниям». Впечатляющей иллюстрацией к этим словам является бедствие, разразившееся в ноябре 1985 года в Колумбии. В результате неожиданного извержения вулкана Аренас в горах Невада-де-Руис здесь под грязе-каменными лавинами и тучами горячего пепла погибло 23000 человек, из них почти 22000 в г. Армеро, который был полностью сметен с лица земли. Установленная после этого служба наблюдения за вулканом предсказала возобновление вулканической деятельности. Из предполагаемо опасных районов в середине декабря было эвакуировано население, но повторного извержения не произошло. В общем, надо сказать, что при тщательных и долговременных наблюдениях приближение большинства извержений удается предвидеть. Однако предсказать характер течения процесса извержения и поведения вулкана нельзя, потому что учет конкретных факторов, влияющих на развитие явления, невозможен. С проблемой прогнозирования тесно смыкается проблема предотвращения извержений и управления ими. Имеется проект итальянских инженеров, озабоченных вулканической опасностью, тяготеющей над благодатными районами этой европейской страны. Составители проекта предлагают перекрыть плотинами проливы, соединяющие Средиземное море с другими бассейнами Мирового океана. Тогда под влиянием испарения объем воды в замкнутом морском водоеме уменьшится, соответственно понизится нагрузка на земную кору, а это приведет к ослаблению вулканизма. Подобные разработки весьма далеки от совершенства, но показательно, что человеческое воображение начинают волновать столь смелые идеи.[3] |