Введение
Вулкан в Чиапасе, Мексика
Эль-Чихон, также известный как Чихональ, — действующий вулкан, расположенный в муниципалитете Франсиско-Леон, на северо-западе штата Чиапас, Мексика. Эль-Чихон является частью геологической зоны, известной как Чиапанекская вулканическая дуга. Эль-Чихон представляет собой комплекс куполов с кольцом туфа, образованный выброшенным вулканическим материалом, и расположен между Транс-мексиканским вулканическим поясом и вулканической дугой Центральной Америки. Эль-Чихон извергался в 1982 году; до этого активность не регистрировалась с 1360 года, хотя в научной литературе ведутся дискуссии о возможном извержении в 1850 году. Эль-Чихон прославился своим извержением 1982 года. Менее чем за неделю предполагаемый спящий вулкан произвел три плинианских извержения (29 марта, 3 апреля и 4 апреля). Эль-Чихон часто упускается из виду при сравнении с другими историческими извержениями, однако извержения 1982 года предоставляют важные уроки по подготовке к вулканическим катастрофам и влиянию вулканов на климат.
Взрыв 1982 года
Извержение вулкана Эль-Чихон в 1982 году стало крупнейшей вулканической катастрофой в современной истории Мексики. Полностью разрушено 9 деревень, погибло 1900 человек. Вулканический пепел и газы обошли Землю за три недели. Количество выброшенного диоксида серы сопоставимо с 20 миллионами тонн, выделенными при извержении вулкана Пинатубо в 1991 году. Извержение произошло в начале события Эль-Ниньо 1982–1983 годов, и некоторые ученые предположили, что извержение Эль-Чихона могло спровоцировать Эль-Ниньо. Спутниковое отслеживание показало, что 16 апреля 1982 года стратосферное облако находилось над Гонконгом, что совпало с рекордно низкой влажностью, зафиксированной на уровне земли. Аэрозоли, ледяные кристаллы и частицы, образовавшиеся в результате извержения и оседающие в тропосфере, служили ядрами конденсации для образования дождя.
Свойства пепла
Осаждение пепла в окрестностях вулкана меняется в зависимости от расстояния до вулкана, так как размер частиц пепла различается. Это создает проблему, поскольку образцы пепла собираются с поверхности земли для измерения их оптических и химических свойств, которые также меняются с расстоянием от вулкана. Таким образом, можно измерять лишь определенные значимые параметры для образцов, собранных из воздуха или с земли. Однако некоторые образцы представляют больший интерес, чем другие. Следовательно, наиболее важными являются образцы, взятые на наибольшем расстоянии от вулкана (80 км, 100 км), поскольку именно они с наибольшей вероятностью достигают стратосферы. В частности, образец, взятый на расстоянии 80 км, показал сходство со стратосферными образцами пепла.
Химические свойства
В образцах пепла, отобранных на расстоянии около 100 км от вулкана, установлено наличие растворимых и нерастворимых компонентов. Наибольшая концентрация среди водорастворимых компонентов приходится на Ca2+ и SO42−. Также обнаружены следовые количества Na+, K+, Mg2+, HCO3− и Cl−. Нерастворимая часть состоит главным образом из SiO2 (около 59%) и Al2O3 (около 18%) наряду с незначительными количествами (менее 5%) других компонентов, таких как CaO, Na2O и Fe2O3.
Оптические свойства
Для облака Эль-Чихон оптическая плотность была измерена на уровне около 0,3 в области средних видимых длин волн. Мнимая часть показателя преломления, описывающая затухание излучения для образца с высоты 80 км, изменяется от 0,004 при 300 нм до 0,001 при 700 нм. На основании этих результатов, действительная часть показателя преломления стратосферного пепла Эль-Чихон оценивается примерно в 1,52, а мнимая часть, как ожидается, будет незначительно меньше, чем измеренная для наземных образцов.