Введение
Облако горячей золы и вулканических газов, выбрасываемых при взрывном извержении вулкана. Эруптивный столб или эруптивное облако – это облако перегретой золы и тефры, взвешенных в газах, выбрасываемых при взрывном извержении вулкана. Вулканические материалы формируют вертикальный столб или облако, которое может подниматься на многие километры в воздух над жерлом вулкана. При самых мощных извержениях эруптивный столб может подниматься выше, проникая в стратосферу. Внедрение аэрозолей в стратосферу вулканами является одной из основных причин краткосрочных изменений климата. Распространенным явлением при взрывных извержениях является обрушение столба, когда эруптивный столб становится слишком плотным для поддержания в воздухе конвекционными потоками и вместо этого опускается по склонам вулкана, формируя пирокластические потоки или выбросы (хотя последние менее плотные). В некоторых случаях, если материал недостаточно плотен, чтобы упасть, он может образовать пирокумулонимбусные облака.
An eruption column or eruption plume is a cloud of super heated ash and tephra suspended in gases emitted during an explosive volcanic eruption. The volcanic materials form a vertical column or plume that may rise many kilometers into the air above the vent of the volcano. In the most explosive eruptions, the eruption column may rise over , penetrating the stratosphere. Stratospheric injection of aerosols by volcanoes is a major cause of short term climate change. A common occurrence in explosive eruptions is column collapse when the eruption column is or becomes too dense to be lifted high into the sky by air convection, and instead falls down the slopes of the volcano to form pyroclastic flows or surges (although the latter is less dense). On some occasions, if the material is not dense enough to fall, it may create pyrocumulonimbus clouds.
Формирование
Взрывные колонны формируются при взрывной вулканической активности, когда высокая концентрация летучих веществ в поднимающейся магме вызывает её распад на мелкий вулканический пепел и более крупную тефру. Пепел и тефра выбрасываются со скоростью в несколько сотен метров в секунду и могут быстро подниматься на высоту в несколько километров, поднимаемые мощными конвекционными потоками. Эруптивные колонны могут быть кратковременными, если они образованы отдельным взрывом, или устойчивыми, если они формируются при непрерывном извержении или серии близких по времени отдельных взрывов.
Колапс колонны
Эруптивные колонны могут настолько насытиться плотным материалом, что станут слишком тяжелыми для поддержания конвекционными потоками. Это может произойти внезапно, например, если скорость извержения магмы увеличится до такой степени, что в нее не будет захватываться достаточно воздуха для ее поддержания, или если плотность магмы внезапно возрастет при поступлении более плотной магмы из нижних слоев расслоенной магматической камеры. Если это произойдет, материал, достигающий основания зоны конвективного выброса, больше не сможет адекватно удерживаться конвекцией и будет падать под действием силы тяжести, формируя пирокластический поток или выброс, который может двигаться вниз по склонам вулкана со скоростью свыше. Обрушение колонны – одно из самых распространенных и опасных вулканических явлений при извержениях, формирующих колонны.
Самолет
Несколько извержений серьезно угрожали самолетам, которые сталкивались или пролетали мимо столба извержения. В двух отдельных инцидентах в 1982 году авиалайнеры попали в верхние части столба извержения, выброшенного горой Галунгун, и пепел сильно повредил оба самолета. Особую опасность представляли попадание пепла, приводящее к остановке двигателей, абразивное воздействие пепла на окна кабины пилотов, делающее их практически непрозрачными, и загрязнение топлива через попадание пепла в систему наддува. Повреждение двигателей является особенно серьезной проблемой, поскольку температура внутри газотурбинных двигателей достаточно высока, чтобы вулканический пепел плавился в камере сгорания и образовывал стеклянную пленку на компонентах, расположенных ниже по потоку, например, на лопатках турбин. В случае с рейсом 9 British Airways самолет потерял тягу на всех четырех двигателях, а спустя девятнадцать дней в другом случае, три из четырех двигателей вышли из строя на самолете Singapore Airlines 747. В обоих случаях двигатели были успешно перезапущены, но самолетам пришлось совершить аварийную посадку в Джакарте. Аналогичные повреждения самолетов произошли из-за столба извержения над вулканом Редаут на Аляске в 1989 году. После извержения вулкана Пинатубо в 1991 году самолеты были перенаправлены, чтобы избежать столба извержения, однако мелкий пепел, распространившийся на обширной территории в Юго-Восточной Азии, все же повредил 16 самолетов, некоторые из которых находились на значительном расстоянии от вулкана. Столбы извержения обычно не видны на метеорологических радарах и могут быть скрыты обычными облаками или ночью. В связи с рисками, которые столбы извержения представляют для авиации, существует сеть из девяти консультативных центров по вулканическому пеплу по всему миру, которые непрерывно отслеживают столбы извержения, используя данные со спутников, наземных наблюдений, донесений пилотов и метеорологических моделей.