השפעתם של Supervolcanoes על מערכות אקלים מקומיות וגלובאלי

סולם וטבע של אירועים על געשיים

Supervolcanoes מייצג כמה תופעות גיאולוגיות החזקות ביותר על פני כדור הארץ.בניגוד לר הגעש קונבנציונליים המייצרים הרים בצורת קונוס והתפרצויות המכילות יחסית, supervolcanoes יוצרים calderas מסיבי - דיכאון פולשני שנוצר כאשר הקרקע קורס לאחר התפרצות גדולה.מערכות אלה יכולות להזריק יותר מ-1,000 ק"מ מעוקבים של חומר באירוע יחיד, סף המגדיר "על להקשר" של שלושה מטרים.

הרקורד הגיאולוגי מראה כי על-פי-על-פי-העל מתרחשים בערך פעם אחת בכל 100,000 שנים בממוצע, אם כי התזמון אינו סדיר.מערכות סופר-וולקאנו ידועות כוללות את Caldera צהובסטון בוויומינג, קמפי פלמגרי באיטליה, לייק נובה באינדונזיה, ואת אזור הר הגעש הטפרוזי בניו זילנד, כל אחת מהמערכות הללו יצרה לפחות סופרפורה אחת בעבר, וכל הגאולוגי נשאר פעיל במונחים של גזים וגזעיים, תוך כדי משקעים פיזיים, תוך כדי קשקשים, תוך כדי משקעים פיזיים ואסונות, תוך כדי אטומיים, תוך כדי אטומיים, תוך כדי אטומיים, תוך כדי משקעים, תוך כדי משקעים, תוך כדי אטומיים וחורבן, תוך כדי משקעים גבוהים, תוך כדי אטומיים, ומאות שנים, וחורבן, וחורבן, וחורבן, וחורבן, תוך כדי אטומיים, ואסונות, במשך מאות שנים, ואסונות, תוך כדי אטומיים, תוך כדי אטומיים, וכדורים, במהלך אטומיים, במהלך אטומיים, במהלך אטומיים, במשך מאות שנים, במהלך אטומיים, ואסונות, הם, הם נמצאים במרחק של גזים, הם נמצאים במרחק של גזים

הבנת המכניקה של התפרצויות סופרבולקניאו דורש לבחון דינמיקת תאי גזע מאגמה.תאים אלה יכולים להיות מאות קילומטרים על פני ומכילים סלע מלוטש חלקי מצטבר מצטבר מעל עשרות אלפי שנים.כאשר הלחץ מצטבר מעבר לכוח של קרום מתפתל, רשתות שבר מתפשטות היטב למעלה, והמערכת מדכאת באופן קטסטרופלי.

(ב) [ה] לקריאה נוספת על המכניקה הגיאולוגית של מערכות סופרבולקו, הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית מספק נתונים מפורטים של מעקב וסקירות מחקר מפורטות של ההרחבה: FLT:2USGS צהובסטון וול הגעש מצפה FLT 3:3.

הרס סביבתי מקומי

ההשלכות המקומיות של התפרצות סופרבולנו הן קטסטרופליות ורב-פנים.האזור המקיף מיד את אתר ההתפרצות הופך ללא-סביר לחלוטין, קבור מתחת למאות מטרים של חומר pyroclastic. זרמי פשיסטיים - זרמים מהירים של גז חם וחומר געשי - יכולים לנסוע במהירות של מעל 700 ק"מ לשעה, תוך מיצוי כל דבר בנתיב שלהם.

אשפול הוא עוד סכנה מקומית גדולה.אפילו אזורים מאות קילומטרים מן הגולגולת יכולים לקבל מטרים של הצטברות אפרית. אפר געשי אינו רך או פגום; הוא מורכב חלקיקים זעירים, זוויתיים של זכוכית וסלע כי הם abrasive, קורוזי, כבד, כאשר רטוב, ash הופך להיות צפוף מספיק כדי לקרוס, במיוחד כאשר גגות עמוסים עם מים רוויים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 חי, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000, 000, 000 קשה, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 חי, 000, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000,

מקורות מים הופכים מזוהמים עם אsh, תרכובות רפלקות, מתכות כבדות. ריברס ואגמים יכולים להפוך חומציים, הרג דגים וצמחים מימיים.שתייה של צמחים מים נאבקים עם עומס המשקעים הגבוה ושינויים כימיים.החל המיידי האנושי כולל משברי בריאות נשימתיים משאיפת חלקיקים עזים, קריסת תשתיות מפני טעינה, ושיבוש של רשתות תחבורה קרובות, כבישים הופכים להיות בלתי ניתנים לעוצמה ונכשלים במפרקים.

מבחינה אקולוגית, הסביבה המקומית עוברת לאפסה מלאה. ⁇ שלמים קבורים, ואת התהליך של רצף ראשוני מתחיל חדש.פיוני מינים כגון ליצ'נים ומולסים מערעמים את פני השטח האפר, ואחריו בהדרגה על ידי דשא, שרטוטים, ובסופו של דבר עצים. ההתאוששות הזאת יכולה לקחת מאות שנים עד שנים, בהתאם לתנאי אקלים ולעומק ההפקדה המקומית עצמה משתנה כמו הנוף ממשטח מקרינה מחוסמת, מקרינה מקרינה מחוסמת יותר ויותר.

Ash Plumes ואפקטים אטמוספריים אזוריים

מעבר לאזור הפיצוץ המיידי, ההתפרצות מתפשטת באזור, מה שהביא לאפר על אזורים שיכולים לעגל יבשות שלמות.התפרצות של הר פינטובו בפיליפינים, בעוד שלא סופר-על, הוכיח כיצד אפר געשי יכול לעגל את העולם.על-פי-על ייצור הרבה יותר אפר, והטעינה האטמוספרית תהיה קיצונית.

השפעות האקלים האזוריות כוללות צמצום בשמש המגיעה לקרקע, מה שגורם לטמפרטורות לרדת בכמה מעלות.אפקט "חורף געשי" זה יכול לשבש עונות גדלות על פני יבשות שלמות.התפרצות טמפבורה של 1815, אשר צנחה כ-160 ק"מ מעוקבים של חומר, גרם ל"שנה ללא קיץ" בשנת 1816, עם תקלות נרחבות ומחסור במזון ברחבי אירופה וצפון אמריקה.

אקלים עולמי מקדם את מכניזם

ההשפעה העולמית של התפרצות על-וולקניאו פועלת באמצעות מספר מנגנונים נפרדים, החשובה ביותר להיות הזרקת דו-חמצני של sulfur לתוך הסטרסטוספירה. Sulfur דו-חמצני ממיר לסולפת אווירוסולטים - טיפות איטיות של חומצה sulfuric - שמשתק בקרינת השמש הקרובה בחזרה לחלל.זה יוצר אפקט מרתיע שלילי, כדור הארץ של כדור הארץ, שלא כמו גם בתוך חמש שנים של קירור, אשר עלולים, אשר עלולים לעצור את ההשפעות של טמפרטורות קבועות, אשר עלולות, אשר עלולות, בניגוד לכדי טמפרטורות קבועות, אשר עלולות, אשר עלולות בתוך חמש שנים.

גודל הקירור תלוי בנפח של דו-חמצני sulfur המשוחרר ואת ההיקף והעונה של ההתפרצות.על-פי-על יכול להזריק עשרות עד מאות מיליוני טונות של דו-חמצני לתוך הסטרטוספרה, שעלול לגרום לטמפרטורות פני השטח הממוצע הגלובלי יורדות של 3 עד 5 מעלות צלזיוס במשך מספר שנים.

פענוח האוזון הוא תוצאה קריטית נוספת.האירוסולים הסולפים מספקים פני השטח לתגובות כימיות הטרוגניות המפרות את האוזון הסטריטוספירי.הקרינה אולטרה סגולה מוגברת שמגיעה אל פני השטח תהיה השלכות בריאותיות על בני האדם והן על המערכות האקולוגיות, כולל התפרצות גבוהה יותר של סרטן העור ונזק לדלקת ריאות, אשר מהווים את הבסיס של חומרים ימיים רבים.

סקר הגיאולוגי הבריטי מציע הסבר טכני מקיף של השפעות אווירוסוליות וולקניות על אקלים ראטמב"ד:1:2BGS Volcanoes ו- ClimateearFLT 3: 3.

ביקורת על טובבה והיסטוריה אנושית

ה supereruption הידוע לשמצה התרחש לפני כ-74,000 שנה באגם נובה בסמטרה, אינדונזיה.התפרצות זו הזרקה כ 2,800 ק"מ מעוקב של חומר, מה שהופך אותו לאחד האירועים הגעשיים הגדולים ביותר ב 2.5 מיליון השנים האחרונות.אירוע טובה נחקר באופן אינטנסיבי על ההשפעה הפוטנציאלית שלו על אוכלוסיות ואקלים.

ראיות גנטיות מראות כי בני אדם מודרניים חולקים מוצא משותף יחסית לאחרונה, עם צוואר בקבוק אוכלוסייה המתרחש לפני כ -70 אלף עד 100,000 שנה. התפרצויות טובה תואמות עם ציר זמן צוואר הבקבוק הזה, למרות שקישורים סיבתיים ישירים נותרו שנויים במחלוקת.נגדים של התיאוריה טוענים כי כמה אוכלוסיות אנושיות באפריקה עשויות להיות מושפעות פחות מאלה באסיה, וכי ניתן להסביר את הראיות הגנטיות על ידי גורמים אחרים, ללא קשר, כדי לנקות את הדוגמא הפוטנציאלית של השפעתם של דפוסים של השפעתם של השפעתם של תופעות לוואי של האדם.

רשומות אקלים מליבות קרח ליבות סימנט ימיות מצביעות על כך שהתפרצות ה-Toba הייתה מקרית עם תקופה של שינוי אקלים מהיר וקירור.הליבות קרח של גרינלנד מראות עלייה בירידה בנקודת הזמן הנכונה, ורשומות איזוטופ חמצן מצביעים על תקופה קרה.אבל, הרקע בזמן כבר היה קירור לתקופה של קרח, מה שהופך אותו קשה לבודד את הרי הגעש באופן טבעי מתרומת אקלים מסוים.

התחממות האקלים לטווח ארוך

בעוד אפקט הקירור המיידי של sulfate aerosols שולט בשנים הראשונות לאחר supereruption, התגובה האקלים לטווח ארוך כרוך לולאות משוב מרובות ותהליכים איטיים יותר. גורם חשוב אחד הוא שחרור פחמן דו חמצני מן המאגמה במהלך ההתפרצות.למרות פליטות פחמן געשית הם קטנים יחסית בהשוואה פליטות אנתרוגניות שנתיות, superuption יכול לשחרר מיליארדי טונות של פחמן דו חמצני במשך כמה עשורים ואפקטים של אקלים ראשוני יכול לתרום על רקע זה, באופן חלקי, אשר עשוי לתרום על רקע זה, באופן חלקי, והתחממות המדינה.

ניתן גם לשבש את דפוסי זרימת האוקיינוס האטלנטי.הטבעת של האוקיינוס פני השטח משנה את מבנה הצפיפות של עמודת המים העליונה, שעלול להשפיע על כוח זרמי האוקיינוס כגון ה-Atlaning the Atlantic Meridional Overturning Circulation.dec in Ocean תנור חום יכול להאכיל בחזרה למערכת האקלים, שינוי טמפרטורות אזוריות ודפוסי המשקעים במשך עשרות שנים.

השפעה ארוכת טווח נוספת כרוכה בשינויים בקרח הים ובכיסוי השלג.הגדלה albedo מברזל מורחב וכיסוי קרח יכולה להגביר את הקירור באמצעות משוב על הקרח-אלפאדו.כפי שכדור הארץ מגניב, צורות קרח ים נוספות, המשקף יותר אור שמש, אשר גורם קירור נוסף. משוב זה יכול להאריך את ההתפרצות הגעשית והעיכוב של מערכת האקלים.

(ב) [ה] לדגם מפורט של השפעות געשיות על מערכת האקלים, המרכז הלאומי למחקר אטמוספירי פרסם תוצאות סימולציה נרחבות FLT:1: FLT:2NCAR Volcano Impacts ResearchFLT 3: 3.

משככי עיניים וביוספריות

המשאבה הביולוגית באוקיאנוסים רגישה לקלט אבק געשי.אפר וולקני עשיר בברזל יכול להפריש את צמיחת פיטוplankton באזורים המוגבלים בברזל של האוקיינוס, שעלולה לגרור דו תחמוצת הפחמן האטמוספרי ולתרום ל קירור על פני לוחות זמנים ארוכים יותר.אבל ההשפעה נטו על מחזור הפחמן תלויה במאזן בין פריון ראשוני וזמינות האור מופחתת הנגרמת על ידי תגובה אטומית וארובית של אלסקה, אך עלולה להיות מוגברת, אך עלולה להיות תגובה קצרה יותר, אך עלולה להיות בעלת השפעה משמעותית של אלסקה, אך עלולה להיות מוגברת של אלסקה, אך עלולה להיות בעלת טווח, אך ורק לאחר התפרצות נגד אלסקה, אך עלולה לגרום להתפרצות נגד אלסקה, אך עלולה לגרום להתפרצות נגדית יותר, אך עלולה לגרום להתפרצות משמעותית של אלסקה, אך עלולה להיות מוגברת של לנטרל תגובה קצרה יותר, אך עלולה להיות מוגברת של לנטרל את ההתפרצות נגדית של לנטרל את ההתפרצות נגדית, אך עלולה להיות תגובה קצרה יותר, אך עלולה להיות מוגברת של אלסקה, אך עלולה להיות מוגברת של לנטרל את ההתפרצות נגדית של לנטרל את ההתפרצות נגדית של לנטרל את ההתפרצות נגדית של אלסקה, אך ורק לאחר טטית של אלסקה, אך

על הקרקע, ההרס הנרחב של יערות וצמחייה משחרר פחמן מאוחסנים לתוך האווירה, בתחילה להגדיל את אטמוספרי CO2. עם זאת, מעל מאות שנים, יערות הגדלים לשחזר כמה פחמן זה.האפקט הנקי על מחזור הפחמן מעל פני מחסני זמן אלפי שנים הוא מורכב וקשה לחזות.מה ברור הוא כי supereruption ייצג זעזוע גדול ומהיר למערכת כדור הארץ, עם השפעות מתפתלות דרך האוקיינוסים, ואווירה, ים, ים, .

בדיקת סיכונים Supervolcano

בהתחשב פוטנציאל להשפעות גלובליות קטסטרופליות, ניטור מערכות סופרבולו פעיל הוא עדיפות גבוהה עבור הרי געשיים וסוכנויות ניהול אסון. צהובסטון Caldera הוא אחד המערכות הגעשיות המעקבות ביותר על כדור הארץ.המצפה וולסטוו צהובסטון משתמש ברשת של סממטרים, תחנות GPS, חיישנים גז ולוויינים כדי לזהות סימנים של עיוות קרקעי, חיתולים סיסמיים, ושינויים בכל פעילות הידרומית הם במעקב אחר פני השטח.

ניתוח סטטיסטי של התפרצויות קודמות מצביע על כך שאמונות סופר-על הן מאוד לא סבירות על לוחות הזמנים האנושיים.ההסתברות של סופר-uption באלף השנים הבאות מוערכת בערך אחת ב-10,000 לאחד ב-100,000, בהתבסס על תדירות הרשומות הגיאולוגיות. עם זאת, ההשלכות חמורות כל כך שאפילו הסתברות נמוכה ראויה לתשומת לב.

שיתוף פעולה בינלאומי לניטור ולערכת סיכונים הוא חיוני.ארגונים כגון האגודה הבינלאומית של וולקניולוגיה וכימיה של הפנים של כדור הארץ ואת ארגון העולמי של וול געש אוו Observatories לתאם שיתוף נתונים ומחקר. ניטור מבוסס לוויין באמצעות תוכניות כמו הקופרניקוס של סוכנות החלל האירופית ומערכת שמירת כדור הארץ של נאס"א מספקת כיסוי עולמי שיכול לזהות עיוותים ופליטת גזים בהרי געש מרוחקים.

[ה]המשימה הלווין של סוכנות החלל האירופית מספקת ניטור רציף של עיוות געשי ברחבי העולם: 1.10:2] ESA Sentinel-1 MonitoringFLT 3:2

השוואת Supervolcanoes לנהגי אקלים אנתרופוגניים

זה שימושי להשוות את האקלים המונע מהתפרצות סופרבולקניאו לזה מן הפעילויות האנושיות. - 3 עד 5 מעלות צלזיוס של קירור פוטנציאלי מעליפה הוא קטן יותר מההתחממות הצפויה מפני פליטת גזי חממה אנתרוגנית מתמשכת מתחת לתרחישים ביותר, אשר יכול לעלות על 4 מעלות צלזיוס על ידי 2100.אבל הזמן הוא שונה מאוד.

השוואה נוספת כוללת הצעות גיאו-גריננדסיות להזריק אווירוסולים לתוך הסטרטוספרה כדי להתמודד עם התחממות גלובלית. תוכניות כאלה מנסים למעשה לחקות את ההשפעה הקירור של התפרצויות געשיות. סופר-על יספק ניסוי לא מתוכנן, לא מבוקר בזריקת אווירוסול, עם כל הסיכונים הקשורים ולא בטוח לגבי הפרעות אוויריות אזוריות, אופלציה זו, על שינויים יסודיים של מחזור זה.

שינויים אזוריים בהשפעות האקלים

התגובה לעליון היא לא אחידה בעולם.אפקט הקירור הוא בדרך כלל חזק יותר בחודשי הקיץ ובצפון המיספרה באמצע לקווי רוחב גבוהים, שם הענן האווירול מרוכז יותר והיכן מחזור עונתי של קרינה סולארית הוא הגדול ביותר.אזורים טרופיים חווים פחות קירור במונחים מוחלטים, אך הם פגיעים יותר לשיבושים במשקעים.

מודלים אקליםיים מאוקיימים באוקיינוס מראים כי התגובה יכולה להימשך עשרות שנים באמצעות שינויים בתוכן חום האוקיינוס ומחזור הדם.קירור האוקיינוס הטרופי יכול להפחית את הפינוי ולשנות דפוסי ההדבקה האטמוספריים, מה שמוביל לתקופות יבשות מורחבות בדרום מזרח אסיה ובמערב אפריקה.

השלכות על חקלאות ובטיחות מזון

ההשפעות החקלאיות של התפרצות סופרבולנו עלולות להיות הרסניות בעולם.צמצם את השמש, טמפרטורות קרירות יותר, ושינויים בדפוסי המשקעים במהלך העונה ההולכת וגדלה יפחיתו את היבול באזורים גדולים של לחם גדול. בתרחיש חורף געשי רב שנים, עתודות המזון הגלובליות יכולות להיות מתוחות קשות.מערכת המזון העולמית המקושרת, אשר מסתמכת רק על כמה אזורי יצוא גדולים, היא פגיעה בכישלונות ליבולים.

אזורים שכבר עומדים בפני חוסר ביטחון תזונתי יהיו קשים ביותר.צעדים הסתגלות כגון תאריכי נטיעת שינוי, באמצעות זנים של יבול סובלניים, ולהגדיל את עתודות המזון המאוחסן יכול להפחית כמה השפעות, אבל היקף ההפרעה מעל-פי-העל עלול להציף יכולות תגובה קיימות.תיאום הבינלאומי ותכנון עקבי הם חיוניים, גם אם ההסתברות של supereruption נשאר נמוך.

היערכות ודרכים מחקר עתידיות

הכנת התפרצות סופרבולנו כוללת שיפור רשתות ניטור, פיתוח מודלים ממוחשבים של תרחישים התפרצות, וקביעת פרוטוקולי תקשורת לתגובה אסון.הקהילה המדעית ממשיכה לחדד את ההערכות של מרווחי ההישנות והשפעות סבירות.התקדמות בגיאוכרולוגיה, ניתוח ליבה של קרח, ומודלי אקלים מספקים תובנות חדשות כיצד התגברות על מערכת כדור הארץ.

סדרי עדיפויות עתידיים כוללים הבנה טובה יותר של דינמיקת תאי גזע של מאגמה ואת התנאים הגורמים לעליפים.שיפור יכולות חישה מרחוק לווייניים חישה מרחוק ישפרו את זיהוי של אי שקט מרעישים.אינטגרציה של מודלים של סיכון געשי עם מודלים אקלים גלובליים יכול לייצר יותר הערכות השפעה מציאותיות. חינוך ציבורי על הטבע והסיכונים של supervolcanoes הוא גם חשוב, כמו גם מבדיל בין תרחישים גרועים ומפחידים בפועל.

המחקר של supervolcanoes בסופו של דבר מאיר את אזורי הזמן העמוקים וכוחות חזקים הפועלים בתוך כדור הארץ, בעוד אירועים אלה הם נדירים, הפוטנציאל שלהם לשבש את הציוויליזציה מדגיש את החשיבות של המשך שימור מדעי ושיתוף פעולה בינלאומי.הבנת ההשפעה של supervolcanoes על מערכות אקלים מקומי וגלובאלי הוא לא רק תרגיל אקדמי; הוא מרכיב הכרחי של ניהול סיכונים פלנטריים.

(ה) [ה]התוכנית העולמית של מכון ⁇ :0] לעדכונים ולשיפור סיכונים, תוכנית הרי געש גלובלית של מכון ⁇ שומרת על מסד נתונים מקיף של הרי געש פעילים ברחבי העולם: FLT:2Smithsonian Global Volcanism Program (ראה:2Smithsonian Global Volcanism Program) 3.