Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Изучение вулканов
Study of volcanoes
Вулканология (также называемая вулканологией) – это наука, изучающая вулканы, лаву, магму и связанные с ними геологические, геофизические и геохимические явления (вулканизм). Термин «вулканология» происходит от латинского слова «vulcan», что означает Вулкан – древнеримского бога огня. Вулканолог – это геолог, изучающий извергающую деятельность и формирование вулканов, а также их текущие и прошлые извержения. Вулканологи часто посещают вулканы, особенно активные, для наблюдения за извержениями, сбора продуктов извержения, включая тефру (например, пепел или пемзу), образцы горных пород и лавы. Важнейшим направлением исследований является прогнозирование извержений; на данный момент не существует точного способа это сделать, но прогнозирование извержений, подобно прогнозированию землетрясений, могло бы спасти множество жизней.
Volcanology (also spelled vulcanology) is the study of volcanoes, lava, magma and related geological, geophysical and geochemical phenomena (volcanism). The term volcanology is derived from the Latin word vulcan. Vulcan was the ancient Roman god of fire. A volcanologist is a geologist who studies the eruptive activity and formation of volcanoes and their current and historic eruptions. Volcanologists frequently visit volcanoes, especially active ones, to observe volcanic eruptions, collect eruptive products including tephra (such as ash or pumice), rock and lava samples. One major focus of enquiry is the prediction of eruptions; there is currently no accurate way to do this, but predicting or forecasting eruptions, like predicting earthquakes, could save many lives.
Современная вулканология
В 1841 году в Королевстве двух Сицилий была основана первая вулканологическая обсерватория – обсерватория Везувия. Достижения в вулканологии требуют не только систематических наблюдений, но и понимания и интеграции знаний из многих областей, включая геологию, тектонику, физику, химию и математику. Многие открытия стали возможны лишь после прогресса в других научных дисциплинах. Например, изучение радиоактивности началось лишь в 1896 году, а его применение к теории тектоники плит и радиометрическому датированию произошло примерно через 50 лет после этого. С 1841 года в вулканологии также нашли применение многочисленные разработки в области гидродинамики, экспериментальной физики и химии, методы математического моделирования, инструментальные технологии и других наук.
In 1841, the first volcanological observatory, the Vesuvius Observatory, was founded in the Kingdom of the Two Sicilies. Volcanology advances have required more than just structured observation, and the science relies upon the understanding and integration of knowledge in many fields including geology, tectonics, physics, chemistry and mathematics, with many advances only being able to occur after the advance had occurred in another field of science. For example the study of radioactivity only commenced in 1896, and its application to the theory of plate tectonics and radiometric dating took about 50 years after this. Many other developments in fluid dynamics, experimental physics and chemistry, techniques of mathematical modelling, instrumentation and in other sciences have been applied to volcanology since 1841.
Техника
Сейсмологические наблюдения проводятся с использованием сейсмографов, расположенных вблизи вулканических районов, для выявления повышенной сейсмичности во время вулканических событий, в частности, для обнаружения долгопериодных гармонических колебаний, которые свидетельствуют о движении магмы по вулканическим каналам. Мониторинг деформаций земной поверхности включает использование геодезических методов, таких как нивелирование, измерение наклона, деформации, углов и расстояний с помощью наклономеров, тотальных станций и электронных дальномеров (EDM). Также используются наблюдения GNSS и InSAR. Деформация поверхности указывает на подъем магмы: увеличение поступления магмы приводит к образованию выпуклостей на поверхности вулканического центра. Выбросы газов контролируются с помощью оборудования, включая портативные ультрафиолетовые спектрометры (COSPEC, в настоящее время замененный miniDOAS), которые анализируют наличие вулканических газов, таких как диоксид серы, или инфракрасной спектроскопией (FTIR). Увеличение выбросов газов, и особенно изменения в их составе, могут предвещать извержение вулкана. Спутники широко используются для мониторинга вулканов, поскольку они позволяют легко контролировать большие территории. Они могут измерять распространение пепла, например, при извержении Эйяфьядлайёкюдля в 2010 году, а также выбросы SO2. InSAR и тепловизионная съемка позволяют контролировать обширные малонаселенные районы, где содержание наземных приборов было бы слишком дорогим. Другие геофизические методы (электрические, гравиметрические и магнитные наблюдения) включают мониторинг колебаний и резких изменений удельного сопротивления, гравитационных аномалий или паттернов магнитных аномалий, которые могут указывать на вулканически индуцированные разломы и подъем магмы, а также на оценочные циклы интенсивной активности и масштабы извержений. Также изучается происхождение магмы, история переработанной субдуцированной коры и процессы формирования и эволюции магматических резервуаров.
Seismic observations are made using seismographs deployed near volcanic areas, watching out for increased seismicity during volcanic events, in particular looking for long period harmonic tremors, which signal magma movement through volcanic conduits. Surface deformation monitoring includes the use of geodetic techniques such as leveling, tilt, strain, angle and distance measurements through tiltmeters, total stations and EDMs. This also includes GNSS observations and InSAR. Surface deformation indicates magma upwelling: increased magma supply produces bulges in the volcanic center's surface. Gas emissions may be monitored with equipment including portable ultra violet spectrometers (COSPEC, now superseded by the miniDOAS), which analyzes the presence of volcanic gases such as sulfur dioxide; or by infra red spectroscopy (FTIR). Increased gas emissions, and more particularly changes in gas compositions, may signal an impending volcanic eruption. Satellites are widely used to monitor volcanoes, as they allow a large area to be monitored easily. They can measure the spread of an ash plume, such as the one from Eyjafjallajökull's 2010 eruption, as well as SO2 emissions. InSAR and thermal imaging can monitor large, scarcely populated areas where it would be too expensive to maintain instruments on the ground. Other geophysical techniques (electrical, gravity and magnetic observations) include monitoring fluctuations and sudden change in resistivity, gravity anomalies or magnetic anomaly patterns that may indicate volcano induced faulting and magma upwelling. with estimated cycles of intense activity and size of eruptions. origin of magma, the history of recycled subducted crust, and the understanding the formation and evolution of magma reservoirs,
Прогнозирование
Некоторые из вышеупомянутых методов, в сочетании с моделированием, оказались полезными и успешными в прогнозировании некоторых извержений, таких как эвакуация населенного пункта вокруг горы Пинатубо в 1991 году, которая, возможно, спасла 20 000 жизней. Краткосрочные прогнозы обычно используют сейсмические данные или данные многопараметрического мониторинга, а долгосрочное прогнозирование включает изучение предыдущей истории местного вулканизма. Эта картина была интерпретирована как изображение извергающегося вулкана; на ней изображен извергающийся вулкан с двумя вершинами, у подножия которого расположен город (хотя археологи сейчас ставят эту интерпретацию под сомнение). Вулкан может быть либо Хасан-Даг, либо его меньшим соседом, Мелендиз-Даг.
Some of the techniques mentioned above, combined with modelling, have proved useful and successful in the forecasting of some eruptions, such as the evacuation of the locality around Mount Pinatubo in 1991 that may have saved 20,000 lives. Short term forecasts tend to use seismic or multiple monitoring data with long term forecasting involving the study of the previous history of local volcanism. This painting has been interpreted as a depiction of an erupting volcano, with a cluster of houses below shows a twin peaked volcano in eruption, with a town at its base (though archaeologists now question this interpretation). The volcano may be either Hasan Dağ, or its smaller neighbour, Melendiz Dağ.
Греко-римская философия
В классическом мире Греции и ранней Римской империи вулканы объяснялись как обиталища различных богов. Греки полагали, что Гефест, бог огня, находился под вулканом Этна, выковывая оружие для Зевса. Греческое слово для обозначения вулканов – этна, или иера, в честь Геракла, сына Зевса. Римский поэт Вергилий, интерпретируя греческую мифологию, считал, что гигант Энцелад был погребен под Этной богиней Афиной в качестве наказания за восстание против богов; грохот горы был его мучительными криками, пламя – его дыханием, а толчки – его протестами против прутьев тюрьмы. Брат Энцелада, Мимас, был похоронен под Везувием Гефестом, а кровь других поверженных гигантов вытекала на Флегринские поля, окружающие Везувий. Греческий философ Эмпедокл (ок. 490–430 гг. до н.э.) видел мир, разделенный на четыре стихии: Землю, Воздух, Огонь и Воду. Эмпедокл утверждал, что вулканы – это проявление стихийного Огня. Платон полагал, что по подземным рекам в неисчерпаемых количествах текут горячая и холодная вода. В глубинах земли извивается огромная река огня, Пирифлегетон, питающая все вулканы мира. Аристотель считал подземный огонь результатом «трения ветра, когда он проникает в узкие проходы». Ветер играл ключевую роль в объяснениях вулканов вплоть до XVI века, после того как Анаксагор в V веке до н.э. предположил, что извержения вызываются сильным ветром. Римский философ Лукреций утверждал, что Этна полностью полая, а подземный огонь поддерживается сильным ветром, циркулирующим у уровня моря. Овидий верил, что пламя питается «жирной пищей», и извержения прекращались, когда эта пища заканчивалась. Витрувий считал, что сера, алебастр и битум поддерживают глубокий огонь. Наблюдения Плиния Старшего отметили, что землетрясения предшествуют извержениям; он умер во время извержения Везувия в 79 г. н.э., исследуя его в Стабиях. Его племянник, Плиний Младший, дал подробное описание извержения, в котором погиб его дядя, приписав его смерть воздействию токсичных газов. Извержения подобного типа были названы плинианскими в честь этих двух авторов.
The classical world of Greece and the early Roman Empire explained volcanoes as sites of various gods. Greeks considered that Hephaestus, the god of fire, sat below the volcano Etna, forging the weapons of Zeus. The Greek word used to describe volcanoes was etna, or hiera, after Heracles, the son of Zeus. The Roman poet Virgil, in interpreting the Greek mythos, held that the giant Enceladus was buried beneath Etna by the goddess Athena as punishment for rebellion against the gods; the mountain's rumblings were his tormented cries, the flames his breath and the tremors his railing against the bars of his prison. Enceladus' brother Mimas was buried beneath Vesuvius by Hephaestus, and the blood of other defeated giants welled up in the Phlegrean Fields surrounding Vesuvius. The Greek philosopher Empedocles (c. 490 430 BCE) saw the world divided into four elemental forces, of Earth, Air, Fire and Water. Volcanoes, Empedocles maintained, were the manifestation of Elemental Fire. Plato contended that channels of hot and cold waters flow in inexhaustible quantities through subterranean rivers. In the depths of the earth snakes a vast river of fire, the Pyriphlegethon, which feeds all the world's volcanoes. Aristotle considered underground fire as the result of "the friction of the wind when it plunges into narrow passages." Wind played a key role in volcano explanations until the 16th century after Anaxagoras, in the fifth century BC, had proposed eruptions were caused by a great wind. Lucretius, a Roman philosopher, claimed Etna was completely hollow and the fires of the underground driven by a fierce wind circulating near sea level. Ovid believed that the flame was fed from "fatty foods" and eruptions stopped when the food ran out. Vitruvius contended that sulfur, alum and bitumen fed the deep fires. Observations by Pliny the Elder noted the presence of earthquakes preceded an eruption; he died in the eruption of Vesuvius in 79 CE while investigating it at Stabiae. His nephew, Pliny the Younger, gave detailed descriptions of the eruption in which his uncle died, attributing his death to the effects of toxic gases. Such eruptions have been named Plinian in honour of the two authors.
Наблюдения эпохи Возрождения
Nuées ardentes были описаны с Азорских островов в 1580 году. Георгий Агрикола утверждал, что лучи солнца, как позже предположил Декарт, не имеют отношения к вулканам. Агрикола считал, что пар под давлением вызывает извержения «горного масла» и базальта. Иезуит Афанасий Кирхер (1602–1680) был свидетелем извержений Этны и Стромболи, затем посетил кратер Везувия и опубликовал своё представление о Земле с центральным огнём, связанным с многочисленными другими, вызванными горением серы, битума и угля. Он изложил свою точку зрения в книге Mundus Subterraneus, представляя вулканы как разновидность предохранительного клапана. Иоганн Кеплер рассматривал вулканы как каналы для слёз и выделений Земли, извергающих битум, смолу и серу. Декарт, полагая, что Бог сотворил Землю мгновенно, утверждал, что это произошло в три слоя. Согласно мифологии маори, Таранаки и Тонгариро были возлюбленными, влюбившимися в Пихангу, что привело к злобной и ревнивой схватке. Некоторые маори и по сей день избегают проживания на прямой линии между Тонгариро и Таранаки, опасаясь возобновления конфликта. В гавайской религии Пеле (/p//eɪ//l//eɪ/ Pel a;) – богиня вулканов и популярный персонаж гавайской мифологии. Имя Пеле используется в различных научных терминах, таких как «волосы Пеле», «слёзы Пеле» и Limu o Pele (морские водоросли Пеле). Вулкан на спутнике Юпитера Ио также назван в её честь. Святая Агата является покровительницей Катании, расположенной вблизи Этны, и важным, до сих пор высоко почитаемым примером девственных мучениц христианской древности. В 253 году н.э., спустя год после её мученической смерти, прекращение извержения Этны было приписано её заступничеству. Однако Катания была почти полностью разрушена извержением Этны в 1169 году, в результате чего погибло более 15 000 жителей. Тем не менее, святую вновь призвали во время извержения Этны в 1669 году и во время извержения, угрожавшего городу Николози в 1886 году. То, как святую призывают и к ней обращаются в итальянской народной религии, в духе quid pro quo, или в форме торга, используемого в молитвенных обращениях к святым, было сопоставлено (в традиции Джеймса Фрейзера) с более ранними языческими верованиями и практиками. В 1660 году извержение Везувия обрушило на близлежащие деревни двойные кристаллы пироксена и пепел. Кристаллы напоминали распятие, что было истолковано как деяние святого Януария. В Неаполе мощи святого Януария выносят в процессии по городу при каждом крупном извержении Везувия. Реестр этих процессий и дневники отца Антонио Пиагжио за 1779 и 1794 годы позволили британскому дипломату и натуралисту-любителю сэру Уильяму Гамильтону составить подробную хронологию и описание извержений Везувия.
Nuées ardentes were described from the Azores in 1580. Georgius Agricola argued the rays of the sun, as later proposed by Descartes had nothing to do with volcanoes. Agricola believed vapor under pressure caused eruptions of 'mointain oil' and basalt. The Jesuit Athanasius Kircher (1602–1680) witnessed eruptions of Mount Etna and Stromboli, then visited the crater of Vesuvius and published his view of an Earth with a central fire connected to numerous others caused by the burning of sulfur, bitumen and coal. He published his view of this in Mundus Subterraneus with volcanoes acting as a type of safety valve. Johannes Kepler considered volcanoes as conduits for the tears and excrement of the Earth, voiding bitumen, tar and sulfur. Descartes, pronouncing that God had created the Earth in an instant, declared he had done so in three layers; the fiery depths, Taranaki and Tongariro, according to Māori mythology, were lovers who fell in love with Pihanga, and a spiteful jealous fight ensued. Some Māori will not to this day live on the direct line between Tongariro and Taranaki for fear of the dispute flaring up again. In the Hawaiian religion, Pele ('/p//eɪ//l//eɪ/ Pel a; ) is the goddess of volcanoes and a popular figure in Hawaiian mythology. Pele was used for various scientific terms as for Pele's hair, Pele's tears, and Limu o Pele (Pele's seaweed). A volcano on the Jovian moon Io is also named Pele. Saint Agatha is patron saint of Catania, close to mount Etna, and an important highly venerated (till today) example of virgin martyrs of Christian antiquity. In 253 CE, one year after her violent death, the stilling of an eruption of Mt. Etna was attributed to her intercession. Catania was however nearly completely destroyed by the eruption of Mt. Etna in 1169, and over 15,000 of its inhabitants died. Nevertheless, the saint was invoked again for the 1669 Etna eruption and, for an outbreak that was endangering the town of Nicolosi in 1886. The way the saint is invoked and dealt with in Italian folk religion, in a quid pro quo manner, or bargaining approach which is sometimes used in prayerful interactions with saints, has been related (in the tradition of James Frazer) to earlier pagan beliefs and practices. In 1660 the eruption of Vesuvius rained twinned pyroxene crystals and ash upon the nearby villages. The crystals resembled the crucifix and this was interpreted as the work of Saint Januarius. In Naples, the relics of St Januarius are paraded through town at every major eruption of Vesuvius. The register of these processions and the 1779 and 1794 diary of Father Antonio Piaggio allowed British diplomat and amateur naturalist Sir William Hamilton to provide a detailed chronology and description of Vesuvius' eruptions.