השפעתם של וולקני אקטיביים על האקלים והסביבה

שם מקור: The Double Face of Volcanic Power

הרי געש פעילים הם בין התופעות הטבעיות הדינמיות והעוצמתיות ביותר של כדור הארץ, המסוגלים לעצב מחדש נופים, לשנות את הכימיה האטמוספרית, ולהשפיע על דפוסי האקלים הגלובליים, בעוד שהתפרצויות קשורות לעתים קרובות להרס מיידי, השפעתן על האקלים והסביבה הרחבה יותר משתרעת על פני אזורי זמן החל מימים עד אלפי שנים.הבנת אינטראקציות מורכבות אלה היא קריטית לדגם אקלים, אסון, ומערכת אקולוגית.

השפעות אקלים קצרות טווח: התפקיד של Sulfate Aerosols

כאשר מתרחשת התפרצות געשית גדולה, היא יכולה להזריק כמויות עצומות של דו תחמוצת גופרית (SO2) לתוך הסטרטוספרה. פעם שם, SO2 מחמצן ומשלבת עם מים כדי ליצור אווירוסולנים דקים.חלקיקים אלה פועלים כמגן רפלקטיבי, מתפזרים קרינה סולארית מתקרבת לחלל.

התפרצות הר פינטובו בפיליפינים היא דוגמה טובה לכך שהיא הזריקה כ-20 מיליון טון של SO2 לתוך הסטרטוספרה, המוביל לירידה ממוצעת של כ-0.5 מעלות צלזיוס (0.9 °F) במהלך השנתיים הבאות.

ההתמדה של אפקט הקירור מוגבלת על ידי תוחלת החיים של sulfate aerosols בstratosphere, בדרך כלל אחת עד שלוש שנים לפני שהם התיישבו או לשטוף החוצה.עם זאת, התפרצויות גדולות חוזרות ונשנות יכולות לייצר אפקט קירור מצטבר על פני תקופות ארוכות יותר.למשל, סדרה של התפרצויות גדולות בסוף המאה ה -16 תרמו ל"עידן הקרח הקטן"צפוי בקירור בצפון המיספרה.

מכניזם של תצורת אווירול ואקלים

היווצרות של sulfate aerosols כרוך כמה שלבים כימיים. sulfur דו חמצני מגיב עם רדיקלים hydroxyl (OH) כדי ליצור trioxide (SO3), אשר לאחר מכן מגיב עם מים vapor לייצר חומצה sulfuric (H2SO4). המולקולות חומציות condense על חלקיקים קיימים או ניוט כדי ליצור טיפות אוויר חדש.

השפעה חשובה נוספת היא שינוי הכימיה הסטריטוספירית של אוזון.Sulfate aerosols לספק משטחים עבור תגובות כימיות heterogeneous כי יכול להרוס את האוזון, במיוחד באמצע המידות. depletion של האוזון הזה, בעוד זמני, יכול להגדיל את הקרינה UV מזיקה על פני השטח. חוקרים ממשיכים ללמוד אינטראקציות אלה כדי לחדד מודלים אקלים כי חייב לקחת בחשבון עבור טבעי ו anthropogenic מכריחים.

השוואת קירור וולקני להתחממות אנתרוגנית

חיוני לשים קירור געשי לתוך הקשר עם שינויי אקלים הנגרמים על ידי אדם.הקירה מהתפרצות גדולה כמו Pinatubo היא סדר גודל קטן יותר מאשר מגמת ההתחממות המונעת על ידי עלייה ברמות CO2.יתר על ידי עלייה של פליטות געשיות של CO2 הם לא סבירים בהשוואה לפעילות אנושית - שינוי 0.2 עד 0.3 מיליארד טון מדי שנה לעומת יותר מ -36 מיליארד טון של דלק מאובנים.

Greenhouse Gasmissions: CO2 ומעבר

בעוד sulfate aerosols לשלוט תגובות אקלים לטווח קצר, הרי געש גם לשחרר קוקטייל של גזי חממה, כולל פחמן דו חמצני (CO2), מתאן (CH4), ו vapor מים. Water vapor הוא גז געש בשפע ביותר געשי, אבל הרקע האטמוספרי הגבוה שלו אומר כי תרומות געשיות הם במהירות מלוטלת.2, לעומת זאת, יש הרבה יותר זמן מגורים - עד 10% פחמן נמוך מ צוללות פחמן, 000 000 000 000 פחמן, 000 פחמן, 000 פחמן, 000 000 פחמן, 000 פחמן, 000 פחמן, 000 פחמן פחות פחמן, 000 000 000 פחמן דלה פחמן, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

עם זאת, על לוחות זמנים גיאולוגיים, degassing געשי שיחק תפקיד מרכזי בשיקום מחזור הפחמן של כדור הארץ. במהלך תקופות של תנודתיות אינטנסיבית, כגון התגלמות של מחוזות איגנטיים גדולים (LIPs), רמות CO2 עלו באופן דרמטי, מה שהוביל לאירועי החממה וההכחדות ההמוניות.

מתאן וטרייס גזים אחרים

בנוסף ל- CO2, הרי געש פולטים מתאן, גז חממה חזק, אם כי בכמויות קטנות יותר. Methane מיוצר על ידי ההתמוטטות התרמית של חומר אורגני במערכות הידרותרמיות רדודות.יש הרי געש גם משחררים את הקסאוריד הופר (SF6), אשר הוא אלפי פעמים יעיל יותר כמו גז חממה מאשר CO2, אך הסכומים הם טריוויאליים.

תהלוכה סביבתית ושיקום

ההשפעה הסביבתית המיידית של הר געש פעיל היא לעתים קרובות קטסטרופלית.זרימה פלוגסטית, זרמי לבה, ונפילה יכולה להשמיד את כל החיים בדרכם. Beyond the Blow Zone, ash געשית - סלע וזכוכית - יכול לשמיכה אזורים גדולים, להגיע מאות או אפילו אלפי קילומטרים של ירידה במשקל.

גשם חומצי הוא תוצאה נוספת של פליטות געשיות. Sulfur דו חמצני ומימן chloride (HCl) ששוחרר במהלך התפרצויות להתמוסס לחות אטמוספרית כדי ליצור חומצות ulfuric hydrochloric. Precipitation עם pH נמוך כמו 3 (כמו כרמים לדשן) נרשמו בסופו של דבר ליד מאובנים פעילים של גשם Acaches מן הקרקע, הורג אורגניזמים מימיים ונפחים, אך הם יכולים לשחזר חומרים צמחיים עשיר, עם מינרלים, עם זאת, עם מינרלים, 000, 000.

השפעות על מערכות מים

התפרצויות געשיות יכולות להשפיע באופן דרמטי גם על אגמים, נהרות ואוקיאנוסים.אשול מציגה ריכוזים גבוהים של ברזל, זרחן, וחומרים מזינים אחרים לתוך גופי מים, לפעמים גורם אלגאל. אלה פורחים יכול לרוקן חמצן ולגרום דגים להרוג. באוקיינוס, פרנספורט געשי הוצע כמנגנון לציור CO2 אטמוספירי, אבל ההשפעה היא קצרה ולהפחית את האוקיינוס, או צוללות גסות, או צוללות גדולות.

עמידות אקולוגית והצלחה

ההתאוששות של נופים געשיים היא תהליך הדרגתי של רצף ראשוני.על זרמי לבה חשוכים או פיקדונות עבים, ליצ'נים ומוסים הם לעתים קרובות המיישבים הראשונים, ואחריו עשבים ושמיכות.הגעתם של בעלי חיים - חרקים, ציפורים ויונקים - תלוי בהתפרצות מחדש של צמחייה.במקרים מסוימים, דינמיקה מואצת על ידי אדמה ביולוגית או ע"י פיתוח אורגני של חיות, אשר נוצר על ידי חומר אורגני של חומר שנוצר על ידי מעבדה אורגנית, אשר נוצר על ידי חומר אורגני של חקלאות אורגנית, אשר נוצר על ידי מעבדה אורגנית, אשר נוצר על ידי צפון געשית, אשר נוצר על ידי פיתוח געשית, אשר נוצר על ידי חומר אורגני של צפון געשית, אשר נוצר על ידי חקלאות אורגנית, על ידי חומר צמחייה.

משמרות גיאולוגיות וקלמטיות ארוכות טווח

מעל עשרות אלפי שנים, הרי געש פעילים משאירים חותם קבוע על הגיאוגרפיה והאקלים של כדור הארץ.הבנייה של רכסי הרים כמו האנדים והשרשרת הוואי היא תוצאה ישירה של פעילות געשית מתמשכת.הקרקעות הללו משנות את דפוסי מזג האוויר האזוריים, יצירת גשמים והשפעה על זרימת הרוח.

אולי ההשפעה הלימטית העמוקה ביותר לטווח ארוך היא הפוטנציאל של supereruptions. a Supereruption, המוגדר כהתפרצות עם מדד ההר הגעשי של אקספוכות של 8, יכול להזריק יותר מ-1,000 ק"מ3 של חומרים.דוגמה כוללת את ההתפרצות של Toba - 74,000 שנה באירועים של אינדונזיה ו- צהובסטון של סופרפורזות ב-2 מעלות צלזיוס, למרבה, עלולים להתפרצות של טמפרטורות נדירות, לפני יותר מ-50,000 שנים, או טמפרטורות נדירות.

חג המולד והקרח

יש ראיות כי איסוף התפרצויות גדולות יכול להתחיל או להגביר את מחזורי קרח.שילוב של קרינה סולארית מופחתת מאווירות געשיות משוב חיובי השלג וגביע קרח יכול לדחוף את מערכת האקלים לתוך מצב קר יותר. versely, ארוך קרינת CO2 געשי במהלך תקופות של קרע יבשתי נקשרו לאקלים, כגון Eocene חם בית (לפני 50 מיליון שנים), שימוש ברשומות קרח וקרחיות נמשך כדי לזיקוקימיות.

מחקרים: תחזיות היסטוריות ושיעוריהן

בחינת התפרצויות ספציפיות מגלה את ההתנגשות בעולם האמיתי של מערכות געשיות וסביבתיות.התפרצות 1815 של הר טמפבורה באינדונזיה היא החזקה ביותר בהיסטוריה המתועדת.זה הוציאה כ-10 מיליארד טון של דו-חמצני לתוך הסטרטוספרה, מה שגורם ל"שנה ללא קיץ" ב-1816 טמפרטורות גלובליות צנחו ב 0.4–0 °C, מה שמוביל לכישלונות, להתפרצות נרחבת, והתפרצות של יבולים, ואסונות, ואסונות, ואסונות, בצפון-אמריקה, ואירועי טמפרטורות צפון- צפון- צפון- צפון-יבשתיים.

התפרצותה של אייג'פליירול באיסלנד הפגינה את פגיעתה של התעופה המודרנית אפילו לצנרת אפר בינוניות.סגרת החלל וכתוצאה מכך על אירופה עולה מיליארדים של דולרים ומיליוני נוסעים.האירוע גם הדגיש את ההתקדמות ב ניטור לווייני ומודל פיזור אש, אשר מאפשר לרשויות לקבל החלטות מדויקות יותר לגבי בטיחות אוויר.

הר סנט הלנס (1980) סיפק נתונים קריטיים על דינמיקת הפיצוץ והשיקום האקלימי.ההתפרצות הקטכמית החרפה יערות והפיקדה אפר ברחבי ארה"ב צפון-מערב האוקיינוס השקט, תוך כמה עשורים, האזור התאושש חלקית, עם חיות בר חוזר ומין חלוצים מחדש מחדש.במקרה זה מראה את עמידותם של מערכות אקולוגיות כאשר ההתפרצות אינה באה בעקבות פעילות געשית מתמשכת.

מעקב ומיגציה: כלים להבנה

כדי לחזות ולצמצם את ההשפעות של הרי געש פעילים, מדענים מסתמכים על מערך של טכניקות ניטור.סיסטוגרפים לזהות את רעידות האדמה הקטנות שלעתים קרובות לפני התפרצויות. תחנות דגימה גז מודדות שינויים ב-SO2 flux, יחסי CO2/SO2, ואינדיקטורים אחרים שמסמןים את תנועת המאגמה.

ארגונים בינלאומיים כמו FLT:0 smithsonian המכון הגלובלי של הרי געש התוכנית של מכון הרי געש גלובל של מכון ראטמב 1 (Fillo:2U.S. Geological SurveyofLT 3) לשמור על מסדי נתונים ומערכות התראה מוקדמות.רשתות קולאביטיביות כגון קבוצת המעקב של Sulfur Dioxide משתמשת בנתונים לווייניים כדי לספק הערכות של פליטות ציבוריות SO2 געשיות כולל תוכניות לפיתוח, שילוב של הרי געשיות, וסיכון לרוקאי.

השראה לאקלים

אפקט הקירור הטבעי של sulfate aerosolate געשית בהשראת הצעות עבור גלידת השמש - באופן בולט מזרקת אווירוסול לתוך הסטרטוספרה כדי למנוע התחממות גלובלית. בעוד ניסויים כמו FLT:0SCoPEx פרויקט 1 נחשב, הרעיון נשאר שנוי במחלוקת בשל סיכונים של dezone, בעוד ניסויים כמו גם הפרעות אזוריות, ובכך מופחתת של התחממות כדור הארץ, אך גם כן, ולכן, הם תרמו לי כמה תופעות לוואי טבעיות, אך גרמו להתפרצות, אך ורק להתפרצות, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, כך, הן גרמו לי, כי הם גרמו להתפרצות של התחממות אקלים טבעי, אך ורק להפחתה של התחממות, ולכן, אך ורק להפחתה של התחממות, כך, אך ורק להתפרצות של התחממות, אך ורק להפחתה של כמה תופעות לוואי, ולכן, אך ורק לאחר מכן, כך, גרמה לי, כך, כך, גרמה לי, היא גרמה לי, כך, כך, אך ורק להתפרצות פתאומית, כך, היא גרמה לי, כך, כך, היא גרמה להתפרצות של התחממות כדור הארץ, היא גרמה לכך, היא גרמה לכך, היא גרמה לכך, כך, היא גרמה לכך, כיפת.

מסקנה

הרי געש פעילים הם סוכנים חזקים של שינוי, המסוגלים קירור כדור הארץ בתוך עונה, שחרור גזי חממה לאורך מאות שנים, ומעצבים מחדש נופים לאורך אלפי שנים, השפעות האקלים לטווח הקצר שלהם נשלטות על ידי היווצרות אווירול סולפט, בעוד השפעות ארוכות טווח מותיווך על ידי פליטות CO2 ובנייה של אדמה חדשה.

הבנת התהליכים הללו אינה רק פעילות אקדמית – היא מודיעה למודלים של אקלים, הערכות סיכונים, ואפילו דיונים על ג'ינגינגינג.כפי שאוכלוסיית העולם ממשיכה לצמוח, וככל שמערכת האקלים ניצבת בפני לחץ חסר תקדים מפני פליטות דלק מאובן, השיעורים של הרי געשיים נעשים יותר ויותר.ההתפרצות הגדולה הבאה תשרת כניסוי טבעי, תבחן את יכולותינו החיזוי ומזכירה לנו את הקשרים העמוקים בין העולם הפנימי והמערכת הבין-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-הת-הת-ה-הת-ה-ה-הת-הת-ה-הת-הת-התחילול-הת-הת-הת-הת-התחילונית, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך שנוכל להתאים את ההתפרצות הגדולה הבאה, כך שעדיין, כך, כך, כך, כך שעדיין תתאים יותר ויותר, כך שדוח הבין-מחדשנית-"ד"ד"ד"מחדשנית-"