Vulkanisk aska

Volcanic ash streams out in an elongated fan shape as it is dispersed into the atmosphere.
Askmoln från 2008 års utbrott från Chaitén som sträcker sig över Patagonien från Stilla havet till Atlanten.
454 miljoner år gammal vulkanaska mellan lagren kalksten i katakomberna i Peter den stores sjöfästning i Estland, nära Laagri (diametern på linsskyddet är 58 mm).

Vulkanisk aska är en typ av material relaterat till vulkanutbrott. Den består av partiklar som är mindre än 2 millimeter i diameter av pyroklastiskt material, samt bitar av pulveriserat berg och glas som skapats vid vulkanutbrott. Vulkanaska kan leda till stora andningsproblem och maskinhaverier. Vulkaniska askmoln kan också ändra de normala vädermönstren och hota flygsäkerheten.

Betydande anhopningar av askfall kan leda till omedelbar förstörelse av det mesta av det lokala ekosystemet, samt även förstöra konstruktioner. Över tid kan askan även leda till skapandet av bördiga jordar, vilket är en orsak till att ön Java är tätt befolkad. Askan kan också smälta samman till ett fast material, som kallas tuff. På en geologisk tidsskala kan utsöndringen av stora mängder aska skapa en vulkankägla (askkon).

Mekanismer och termer

Det finns tre mekanismer till att vulkanisk aska bildas:

Terminologi

Termen för allt material som ett vulkanutbrott kastar ut kallas pyroklastiskt material. Askan är den del av materialet som understiger 2 millimeter i diameter.

Modifierad tabell efter Heiken och Wohletz, 1985.
storlek pyroklast främst okonsoliderad:

tefra

 främst konsoliderad:

pyroklastisk sten

> 64 mm block agglomerat agglomerat, pyroklastisk breccia
< 64 mm Lapillus lapilli-tefra lapilli-tuff
< 2 mm grov aska grov aska grov tuff
< 0.06 mm fin aska fin aska fin tuff

Aska bildas när solid sten krossas och magma separerar i mycket små partiklar under explosiv vulkanisk aktivitet. Den vanligtvis våldsamma karaktären hos ett utbrott med ånga (freatiskt utbrott eller freatomagmatiskt utbrott) resulterar i att magman och den solida berggrunden runt vulkanröret slits sönder till partiklar av sand eller lera.

Spridning och konsekvenser

Den askplym som ofta ses över en vulkan som fått utbrott består främst av aska och ånga. De mycket fina partiklarna kan färdas tusentals kilometer och fällas ut som ett dammliknande lager över landskapet. Detta asklager kallas på engelska för ashfall. Om magma sprutas ut stelnar partiklarna i luften som små fragment av vulkaniskt glas. Till skillnad från den aska som bildas vid förbränningen av trä eller annat brännbart material, är vulkanaska hård och nötande. Den är olöslig i vatten och leder ström (speciellt när den är våt).

Askan kan smälta ihop till ett fast material, som kallas tuff. Askfall bryts annars ned med tiden och bildar mycket bördig jord. Denna jord har gjort många vulkaniska regioner lättodlade och bebodda trots de inneboende farorna.

År 1783 dödade vulkanen Lakis utbrott ungefär en femtedel av Islands befolkning, och den skickade dessutom ett vidsträckt giftigt moln av aska och svavelhaltiga gaser över Västeuropa. Enbart i Storbritannien har man beräknat att 23 000 personer dog av förgiftning.

Atmosfäriska effekter

När aska börjar falla under dagtid, blir himlen disig och får en blekgul färg. Askfallet kan bli så tätt att himlen i dagsljus förvandlas från grå till becksvart, samtidigt som askan drastiskt drar ned både sikt och ljud. En mörk askhimmel sänker temperaturen under dagtid från det annars normala. Häftiga åskväder brukar följa, ihop med en stark lukt av svavel. Om det samtidigt regnar, förvandlar regnet askan till en hal lera. Regn och åska i kombination med aska kan leda till strömavbrott, kommunikationsförluster och allmän förvirring.

Vulkaniska askpartiklar har en maximal uppehållstid i troposfären på några veckor. Då de finaste tefrapartiklarna bara finns kvar i stratosfären i några månader, har de normalt bara mindre klimatpåverkan och de kan spridas runt om i världen på hög höjd. Detta svävande material bidrar till spektakulära solnedgångar. Den stora klimatpåverkan från vulkanutbrott orsakas av gasformiga svavelföreningar, främst svaveldioxid, som reagerar med OH- och vatten i stratosfären för att skapa sulfidföreningar i aerosolform, med en livslängd på 2–3 år.

Risker

Flöden och strömmar

Den mest förödande omedelbara effekten av vulkanisk aska kommer från pyroklastiska flöden. Dessa uppstår när ett vulkanutbrott skapar en "lavin" av het aska, gaser och stenar som kan flöda i hög hastighet utför en vulkans sidor. Dessa heta flöden kan beroende på deras sammansättning, volym, temperatur och den omgivande markens lutning, komma upp till hastigheter runt 700 km/h. De kan också vara väldigt oförutsägbara. Normalt baseras ett flödes antagliga väg på topografin i en region, men den kan snabbt förändras där dalar kan fyllas och flöda över. År 1902 blev staden Saint-Pierre på Martinique förstörd av ett pyroklastiskt flöde från Montagne Pelée som dödade över 29 000 människor.

Vulkanisk aska kan också blandas med vatten, exempelvis från smält snö och is, och bilda en slamström som kan forsa ned i omgivande dalgångar och begrava allt i sin väg. Detta hände runt den colombianska vulkanen Nevado del Ruiz 1985. Dessa slamströmmar kan också utlösas av kraftiga regnoväder som river med sig aska från vulkanens sluttningar, långt efter det ursprungliga utbrottet.

Flygtrafiken

Enligt Dougal Jerram, forskare vid CeREES vid Durhams universitet i Storbritannien: "Utbrott som drivs av gas börjar skumma och expandera när de når ytan. Detta resulterar i explosiva utbrott och fin aska slungas upp i atmosfären. Om den når tillräckligt högt, kan askan nå de övre luftlagren för att där spridas med vindarna runt världen, till exempel från Island till Europa. Dessa luftlager är även där flygplanen har sin marschhöjd".

Fyra skadliga effekter

Vulkanisk aska kan skada ett plan på främst fyra sätt:

  • Blästringseffekt – Aska kan göra flygplan "blinda" genom att blästra vindrutan som sedan kräver instrumentlandning och skada flygplanskroppen genom att täcka den. Dessutom kan blästringseffekten skada exempelvis landningsstrålkastare.
  • Igensättning av sensorer – Aska kan samla sig i flygplanens fartmätare. Detta kan orsaka missvisning av flygplanens hastighetsmätare.
  • Motorfel – Vulkanisk aska kan skada motorerna. Effekten på jetmotorer är särskilt allvarlig eftersom stora mängder luft sugs in vid förbränningen. Detta utgör en stor fara för flygplan som flyger nära askmoln. Om fina askpartiklar sugs in i en jetmotor smälter de vid cirka 1 100 °C och sätter sig på turbinbladen och andra delar på turbinen (där temperaturen kan nå upp till cirka 1 400 °C).

Händelser

Det finns många exempel på skador på jetflygplan som mött askmoln. Efter de vulkaniska händelserna i Galunggung i Indonesien 1982, flög British Airways Flight 9 genom askmolnet och fick motorproblem på alla fyra motorerna. Planet flög från början på 11 000 meter och fick gå ned till 3 700 meter innan motorerna kunde startas. Den 15 december 1989 råkade KLM Boeing 747, som flög från Amsterdam till Anchorage, ut för liknande problem i närheten av Mount Redoubt i Alaska. De skador som planet då fick kostade 80 miljoner US-dollar att laga. Det var 80 kilo aska i varje turbin och det tog tre månader att reparera planet.

I april 2010 blev hela luftrummet ovanför Europa avstängt på ett sätt som saknar motstycke. Händelsen förorsakades av vulkanisk aska i den övre atmosfären från den isländska vulkanen Eyjafjallajökulls utbrott. Den 15 april 2010 stoppade finländska flygvapnet sina skolflygningar när skador från vulkanisk aska hittades i motorernas luftintag på ett jaktplan av märket Boeing F/A-18 Hornet. Den 22 april 2010 fick även UK RAF Typhoon skolflygning tillfälligt avbrytas, efter att man hade påträffat aska i en jetmotor.

Detektera och undvika

I juni 2010 presenterade flygbolaget Easyjet ett system som säger sig kunna tillåta en säker flygning runt askmoln. Systemet bygger på 20-årig forskning av Fred Prata från den australiska forskningsorganisationen CSIRO, som nu är baserad på det norska institutet för luftforskning.

Förgiftning och övrigt

Fluorförgiftning och boskapsdöd kan uppstå hos betande djur på asktäckt gräs om fluor finns i höga koncentrationer. Inandning av vulkanisk aska kan orsaka än större problem för människor som redan har nedsatt lungfunktioner på grund av exempelvis astma eller emfysem. De skarpa partiklarna kan orsaka irritation och repor i ögats hornhinna. Människor som normalt bär linser bör bära glasögon under ett askfall, för att förhindra ögonskador. Dessutom kan vulkanisk aska, ihop med fukt i lungorna, skapa ett ämne som liknar flytande cement.

All inandningsluft måste filtreras noggrant med en fuktig trasa eller en ansiktsmask, när man står inför ett askfall. Askan har en hög densitet, och det räcker ofta med 100 millimeter för att svagare tak ska rasa. Ett askfall på 300 millimeter dödar den mesta vegetationen, boskapen, det marina livet i närliggande sjöar och floder och gör vägar obrukbara. Tillsammans med regn och åska leder större askfall till strömavbrott, förhindrar kommunikation och gör människor förvirrade.

Galleri

Se även

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Volcanic ash, 26 mars 2011.

Noter

  1. ↑ United States Geological Survey. Tephra: Volcanic Rock and Glass Fragments. Arkiverad 14 maj 2008 hämtat från the Wayback Machine. Retrieved on 2008-01-23.
  2. ↑ Guardian newspaper (från AP): Islands vulkaniska aska orsakar störningar i Europas flygtrafik.
  3. 1 2 Heiken, G. & Wohletz, K. 1985. Volcanic Ash. University of California Press, Berkeley
  4. ↑ Phreatic eruption, från U.S. Geological Survey
  5. ↑ Definition, phreatomagmatic eruption, från www.volcanolive.com
  6. ↑ These eruptions are called phreatomagmatic eruptions, från U.S. Geological Survey
  7. 1 2 Smithsonian Institution's National Museum of Natural History. Types and Processes Gallery - Magma meets Water. Hämtad 2008-01-23.
  8. ↑ Merriam-Webster's Online Dictionary. Ashfall. Hämtad 080123, läst 110414.
  9. ↑ Merriam-Webster's Online Dictionary. Tuff. Hämtad 2008-01-23.
  10. ↑ Skwirk. Volcanic mountains and living in volcanic zones. Arkiverad 6 juli 2011 hämtat från the Wayback Machine. Hämtad 2008-01-23.
  11. ↑ "The eruption that changed Iceland forever". BBC News. April 16, 2010.
  12. ↑ "How long will volcano ash hit Europe flights? Arkiverad 22 april 2010 hämtat från the Wayback Machine.". Msnbc.com. April 15, 2010.
  13. ↑ "When a killer cloud hit Britain". BBC News. January 2007.
  14. ↑ United States Geological Survey. What's it like during an ash fall? Hämtad 2008-01-23.
  15. 1 2 United States Geological Survey. Volcanic Ash... What it can do and how to prevent damage. Hämtad 2008-01-23.
  16. ↑ Robock, Alan (24 oktober 2000). ”Volcanic eruptions and climate”. Reviews of geophysics "38" (2): ss. 191–219. doi:10.1029/1998RG000054.
  17. ↑ ”Volcanic Sulfur Aerosols Affect Climate and the Earth's Ozone Layer - Volcanic ash vs sulfur aerosols”. U.S. Geological Survey. Arkiverad från originalet den 14 november 2015. https://web.archive.org/web/20151114184944/https://volcanoes.usgs.gov/hazards/gas/s02aerosols.php. Läst 21 april 2010.
  18. ↑ Schmincke, Hans-Ulrich. ”Vulkanausbruch In Island: Interview mit Prof. Schmincke” (på german). Infokriegernews.de. http://www.youtube.com/watch?v=1H57uVxJvMU. Läst 23 maj 2010. ”Volcanic ash does not cool the climate.” Prof. Hans-Ulrich Schmincke was IAVCEI secretary general (1983-1991) and head of the department of volcanogy, Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, Kiels universitet.
  19. ↑ Pyroklastiska flöden, från U.S. Geological Survey Hämtad 2011-04-15
  20. ↑ Branney M.J. & Kokelaar, B.P. 2002, Pyroclastic Density Currents and the Sedimentation of Ignimbrites. Geological Society London Memoir 27, 143pp.
  21. ↑ Zananas. Saint-Pierre Martinique: Pelée Mountain and Eruption of 1902. Arkiverad 13 maj 2011 hämtat från the Wayback Machine. Hämtad 2008-01-23.
  22. ↑ Vulkaner och vulkanism Arkiverad 14 maj 2011 hämtat från the Wayback Machine., från Naturhistoriska riksmuseet
  23. ↑ Gill, Victoria, "Iceland volcano: Why a cloud of ash has grounded flights", BBC News, 2010-04-15. Retrieved 2010-04-19.
  24. 1 2 Spiegel Online - Alptraum aller Piloten (German)
  25. ↑ 20 Minuten Online - Die Wolke kommt um Mitternach (German)
  26. ↑ Riley, C. M., "Tephra", Michigan Technological University Volcanoes Page. Keweenaw Volcano Observatory, Michigan Technological University, Houghton, MI, USA. Retrieved on 2008-01-23.
  27. ↑ "A look back at Alaska volcano’s near-downing of a 747" Arkiverad 3 mars 2016 hämtat från the Wayback Machine.
  28. ↑ ”Icelandic volcanic ash alert grounds UK flights”. BBC News Online. 15 april 2010. http://news.bbc.co.uk/1/hi/uk/8621407.stm. Läst 15 april 2010.
  29. ↑ ”Finnish F-18 engine check reveals effects of volcanic dust”. flightglobal.com. http://www.flightglobal.com/articles/2010/04/16/340727/pictures-finnish-f-18-engine-check-reveals-effects-of-volcanic.html. Läst 22 april 2010.
  30. ↑ ”Volcano Ash is Found in RAF Jet's Engines”. news.sky.com. http://news.sky.com/skynews/Home/UK-News/Volcano-Ash-In-RAF-Jets-Engines-As-UK-Passenger-Flights-Return-To-Normal-Levels/Article/201004415612624?lpos=UK_News_Right_Promo_Region_2&lid=ARTICLE_15612624_Volcano_Ash_In_RAF_Jets_Engines_As_UK_Passenger_Flights_Return_To_Normal_Levels. Läst 22 april 2010.
  31. ↑ ”Easyjet to trial volcanic ash detection system”. BBC. 4 juni 2010. http://news.bbc.co.uk/2/hi/business/10234553.stm.
  32. ↑ ”Budget airline to test in-flight ash detection system”. New Scientist. 3 juni 2010. http://www.newscientist.com/article/dn19001-budget-airline-to-test-inflight-ash-detection-system.html. Läst 4 juni 2010.
  33. ↑ ”How Pilots can steer clear of erupting volcanos”. New Scientist. 1 mars 2001. http://www.newscientist.com/article/mg16922813.600-how-pilots-can-steer-clear-of-erupting-volcanoes.html. Läst 4 juni 2010.
  34. ↑ U.S. Geological Survey - Volcanic Ash: Effects and Mitigation Strategies
  35. ↑ GNS Science. Volcanoes in New Zealand. Arkiverad 21 juni 2010 hämtat från the Wayback Machine. Retrieved on 2008-01-23.

Allmänna källor

Vidare läsning

Externa länkar

Wikimedia Commons har media som rör Vulkanisk aska.