1980 извержение вулкана Сент-Хеленс - 1980 eruption of Mount St. Helens

Извержение горы Сент-Хеленс в 1980 г.
Извержение вулкана MSH80 на святой горе 05-18-80-dramatic-edit.jpg
Фотография колонны извержения , 18 мая 1980 г.
Вулкан Mount St. Helens
Дата начала 27 марта 1980 г . ; 41 год назад ( 1980-03-27 )
Начальное время 8:32 PDT
Тип Фреатический , Плинианский , Пелеанский
Место нахождения Округ
Скамания  / 46.20028 ° с.ш.122.18667 ° з.д. / 46.20028; -122,18667 , Вашингтон , США 46 ° 12′1 ″ с.ш. 122 ° 11′12 ″ з.д. Координаты : 46 ° 12′1 ″ с.ш., 122 ° 11′12 ″ з.д. / 46.20028 ° с.ш.122.18667 ° з.д. / 46.20028; -122,18667
VEI 5
Влияние Примерно 57 смертей, материальный ущерб составляет около 1,1 миллиарда долларов (или 3,5 миллиарда долларов сегодня с поправкой на инфляцию); вызвали обрушение северного склона вулкана, выпали пепел в 11 штатах США и пяти провинциях Канады.
Карта острова Сент-Хеленс с указанием мест извержения 1980 года.png
Карта извержений отложений

27 марта 1980 г., серия вулканических взрывов и пирокластических потоков началась в Сент - Хеленс в Скамейния , Вашингтон , США. С вершины произошла серия фреатических взрывов, которые усиливались до тех пор, пока 18 мая 1980 г. не произошло серьезное взрывное извержение. Извержение, имеющее индекс вулканической эксплозивности 5, было самым значительным из всех происходивших в континентальной части Соединенных Штатов с тех пор, как меньшее извержение 1915 года пика Лассен в Калифорнии. Его часто объявляли самым разрушительным извержением вулкана в истории США.

Извержению предшествовала двухмесячная серия землетрясений и эпизодов с выделением пара, вызванных закачкой магмы на небольшую глубину под вулканом, которая создала большую выпуклость и систему трещин на северном склоне горы. Землетрясение в 8:32:11 по тихоокеанскому времени ( UTC −7) в воскресенье, 18 мая 1980 г., привело к тому, что вся ослабленная северная стена соскользнула, создав самый большой оползень в истории человечества. Это позволило частично расплавленной породе , богатой газом и паром под высоким давлением , внезапно взорваться на север, к Духовному озеру, в горячей смеси лавы и измельченной старой породы, обогнав оползень. Колонна вулкана поднялся 80000 футов (24 км, 15 миль) в атмосферу и депонированной золы в 11 американских штатах и двух канадских провинций. В то же время снег, лед и несколько целых ледников на вулкане растаяли, образуя серию крупных лахаров (вулканических оползней ), которые достигли реки Колумбия , почти в 50 милях (80 км) к юго-западу. Менее серьезные вспышки продолжались и на следующий день, но позже в том же году последовали другие крупные, но не столь разрушительные извержения. Тепловая энергия, выделившаяся при извержении, составила 26 мегатонн в тротиловом эквиваленте .

Погибло около 57 человек, в том числе трактирщик и ветеран Первой мировой войны Гарри Р. Трумэн , фотографы Рид Блэкберн и Роберт Ландсбург , а также геолог Дэвид А. Джонстон . Сотни квадратных миль превратились в пустоши, в результате чего был нанесен ущерб на сумму более 1 миллиарда долларов (что эквивалентно 3,5 миллиарда долларов в 2020 году), тысячи животных были убиты, а на северной стороне горы Сент-Хеленс остался кратер. Во время извержения вершина вулкана принадлежала Берлингтонской Северной железной дороге , но позже железная дорога пожертвовала землю Лесной службе США . Позже этот район был сохранен в Национальном вулканическом памятнике на горе Сент-Хеленс .

Открытый кратер, вид с края: в кратере находится большой холм.
Гора Сент-Хеленс из Монитор-Ридж. На этом изображении показан конус опустошения, огромный кратер, открытый с севера, лавовый купол внутри и кратерный ледник, окружающий лавовый купол. Маленькая фотография слева была сделана с озера Спирит до извержения, а маленькая фотография справа была сделана после извержения примерно в том же месте. Озеро Духов также можно увидеть на увеличенном изображении, как и два других вулкана Каскад.

Подготовка к извержению

Гора Сент-Хеленс оставалась бездействующей со своего последнего периода активности в 1840-х и 1850-х годах до марта 1980 года. Несколько небольших землетрясений, начавшихся 15 марта, показали, что магма могла начать движение под вулканом . 20 марта в 15:45 по стандартному тихоокеанскому времени (время указано по тихоокеанскому стандартному времени или по тихоокеанскому стандартному времени ) неглубокое землетрясение магнитудой 4,2 с центром ниже северного склона вулкана означало, что вулкан вернулся из 123-летней спячки. Постепенно здание землетрясения роя насыщенное площадь сейсмографы и начал к кульминации около полудня 25 марта, достигая пиковых уровней в течение следующих двух дней, в том числе землетрясения регистрирующего 5.1 по шкале Рихтера . За эти два дня было зарегистрировано 174 толчка магнитудой 2,6 и более.

Извергающийся конический вулкан
Фотография USGS, показывающая извержение лавинного прорыва 10 апреля.

В апреле и мае количество сотрясений магнитудой 3,2 или выше несколько увеличивалось: в начале апреля было пять землетрясений с магнитудой 4 и выше в день, а за неделю до 18 мая - восемь землетрясений. Первоначально прямых признаков извержения не наблюдалось. , но небольшие снежные и ледяные лавины, вызванные землетрясениями, были зарегистрированы с воздуха.

В 12:36 27 марта фреатические извержения (взрывы пара, вызванные магмой, внезапно нагреющей грунтовые воды ) выбросили и раздробили горную породу изнутри старого кратера на вершине , вырыли новый кратер шириной 250 футов (75 м) и образовали столб пепла. около 7000 футов (2,1 км) в воздух. К этому времени система трещин, простирающихся на восток, протяженностью 16 000 футов (3,0 мили) также развивалась в районе вершины. За этим последовали новые рои землетрясений и серия паровых взрывов, в результате которых пепел поднялся от 10 000 до 11 000 футов (от 3 000 до 3 400 м) над их выходом. Большая часть этого пепла выпала на расстоянии от 3 до 12 миль (от 5 до 19 км) от его выхода, но часть была перенесена на 150 миль (240 км) к югу, в Бенд, штат Орегон , или в 285 миль (460 км) к востоку, в Спокан, штат Вашингтон .

Сторона горы
Фотография криптодома от 27 апреля.

Второй, новый кратер и синее пламя наблюдались 29 марта. Пламя явно исходило из обоих кратеров и, вероятно, образовалось горящими газами. Статическое электричество, генерируемое облаками пепла, катящимися по вулкану, испускало молнии длиной до 2 миль (3 км). 30 марта было зарегистрировано 93 отдельных вспышки, и 1 апреля впервые были обнаружены все более сильные гармонические толчки , что встревожило геологов и побудило губернатора Дикси Ли Рэй объявить чрезвычайное положение 3 апреля. Губернатор Рэй издал указ 30 апреля. создание «красной зоны» вокруг вулкана; любой, кого поймали в этой зоне без пропуска, грозил штрафом в 500 долларов (что эквивалентно 1600 долларов сегодня) или шести месяцам тюремного заключения. Это не позволяло многим владельцам кают посещать их собственность.

К 7 апреля объединенный кратер был 1700 на 1200 футов (520 на 370 м) и 500 футов (150 м) в глубину. В последнюю неделю апреля группа Геологической службы США определила, что участок северной стены острова Сент-Хеленс диаметром 1,5 мили (2,4 км) был смещен наружу как минимум на 270 футов (82 м). В течение оставшейся части апреля и начала мая эта выпуклость увеличивалась на 5–6 футов (1,5–1,8 м) в день, а к середине мая она простиралась более чем на 400 футов (120 м) к северу. По мере того, как выпуклость двигалась на север, зона вершины позади него постепенно опускалась, образуя сложный, падающий вниз блок, называемый грабеном . 30 апреля геологи объявили, что скольжение в области выпуклости представляет собой наибольшую непосредственную опасность и что такой оползень может вызвать извержение. Эти изменения в форме вулкана были связаны с общей деформацией, которая увеличила объем вулкана на 0,03 куб. Мили (0,13 км 3 ) к середине мая. Это увеличение объема предположительно соответствовало объему магмы, которая протолкнулась в вулкан и деформировала его поверхность. Поскольку проникающая магма оставалась под землей и не была видна напрямую, ее назвали криптодомом , в отличие от настоящего лавового купола, открытого на поверхности.

7 мая возобновились извержения, аналогичные мартовским и апрельским, и в последующие дни выпуклость приблизилась к своим максимальным размерам. Вся активность была ограничена 350-летним куполом вершины и не связана с какой-либо новой магмой. До события 18 мая было зарегистрировано около 10 000 землетрясений, большинство из которых сконцентрировано в небольшой зоне менее 1,6 миль (2,6 км) непосредственно под выпуклостью. Видимые извержения прекратились 16 мая, что снизило общественный интерес и, как следствие, количество зрителей в этом районе. Усиливающееся общественное давление вынудило чиновников позволить 50 вагонам владельцев собственности въехать в опасную зону в субботу, 17 мая, чтобы собрать все, что они могли унести. Еще одна поездка была запланирована на 10 часов утра следующего дня, и поскольку это было воскресенье, более 300 лесорубов, которые обычно работали бы в этом районе, отсутствовали. К моменту кульминационного извержения дацитовая магма, вторгшаяся в вулкан, вынудила северный фланг развернуться почти на 500 футов (150 м) и нагреть систему грунтовых вод вулкана, вызвав множество паровых взрывов (фреатические извержения).

Оползневая и климатическая фаза

Компьютерное моделирование с фотографиями извергающегося пепла
Последовательность событий 18 мая
Ближайшие к горе Сент-Хеленс озера уже более 40 лет частично покрыты срубленными деревьями. Эта фотография была сделана в 2012 году.
Холмистая местность
Долина реки Норт-Форк-Тутл заполнена оползневыми отложениями

На рассвете 18 мая активность горы Сент-Хеленс не изменилась по сравнению с предыдущим месяцем. Скорость движения выпуклости и выброса диоксида серы , а также показания температуры земли не выявили каких-либо изменений, указывающих на катастрофическое извержение. Вулканолог USGS Дэвид А. Джонстон дежурил на наблюдательном посту примерно в 10 км к северу от вулкана: по состоянию на 6:00 измерения Джонстона не указали на какую-либо необычную активность.

В 8:32 утра землетрясение магнитудой 5,1 с центром прямо под северным склоном вызвало сползание этой части вулкана примерно через 7–20 секунд после толчка. Оползень, крупнейший в зарегистрированной истории, прошел со скоростью от 110 до 155 миль в час (от 177 до 249 км / ч) и переместился через западный рукав озера Спирит. Часть его ударилась о хребет высотой 1150 футов (350 м) примерно в 10 км к северу. Часть оползня перекинулась через хребет, но большая его часть переместилась на 13 миль (21 км) вниз по реке Норт-Форк- Тутл , заполнив ее долину на глубину до 600 футов (180 м) обломками лавин. Была покрыта площадь около 24 квадратных миль (62 км 2 ), а общий объем месторождения составлял около 0,7 кубических миль (2,9 км 3 ).

Ученые смогли восстановить движение оползня из серии быстрых фотографий Гэри Розенквиста, который находился в лагере в 11 милях (18 км) от места взрыва. Розенквист, его группа и его фотографии уцелели, потому что взрыв был отражен местным рельефом в 1 миле (1,6 км) от его местоположения.

Большая часть бывшей северной стороны острова Сент-Хеленс превратилась в залежи щебня длиной 17 миль (27 км) и средней толщиной 150 футов (46 м); оползень был самым толстым на 1 миле (1,6 км) ниже озера Спирит и самым тонким на его западной окраине. Оползень временно сместил воды озера Спирит на гребень к северу от озера, образовав гигантскую волну высотой около 600 футов (180 м). Это, в свою очередь, вызвало лавину обломков длиной 295 футов (90 м), состоящую из возвращающихся вод и тысяч вырванных с корнем деревьев и пней. Некоторые из них остались нетронутыми с корнями, но большинство было срезано на пне за несколько секунд до этого взрывом перегретого вулканического газа и пепла, который сразу же последовал за первым оползнем и обогнал его. Обломки были перенесены вместе с водой, когда они вернулись в свой бассейн , подняв уровень поверхности озера Спирит примерно на 200 футов (61 м).

Спустя четыре десятилетия после извержения на озере Спирит и близлежащем озере Сент-Хеленс сохранились плавающие циновки из бревен, меняющие положение под действием ветра. Остальные деревья, особенно те, которые не были полностью оторваны от корней, поднялись под действием собственного веса и заболочились, погрузившись в илистые отложения на дне, где они окаменели в анаэробных и богатых минералами водах. Это дает представление о других местах с аналогичной летописью окаменелостей.

Пирокластические потоки

Начальный боковой взрыв

Смотри описание
Компьютерная графика, показывающая, что оползень 18 мая (зеленый) перекрывается первоначальным пирокластическим потоком (красный)

Оползень подверг дацитовую магму в перешейке Сент-Хеленса воздействию гораздо более низкого давления, в результате чего заполненная газом, частично расплавленная порода и пар высокого давления над ней взорвались через несколько секунд после начала оползня. Взрывы прорвались через заднюю часть оползня, взорвав обломки горных пород на север. Возникший взрыв направил пирокластический поток в сторону . Он состоял из очень горячих вулканических газов, пепла и пемзы, образовавшихся из новой лавы, а также из измельченной старой породы, которая прижималась к земле. Первоначально скорость взрыва составляла 220 миль в час (350 км / ч), а затем он быстро разогнался до 670 миль в час (1080 км / ч) и, возможно, на короткое время превысил скорость звука .

Материал пирокластического потока прошел над движущейся лавиной и распространился наружу, опустошив веерообразную область размером 23 мили и длиной 19 миль (37 км × 31 км). В общей сложности было снесено около 230 квадратных миль (600 км 2 ) леса, а сильная жара погубила деревья за многие мили за пределами зоны продувки. На его выходе боковой взрыв, вероятно, длился не более 30 секунд, но распространяющееся на север расширяющееся облако взрыва продолжалось еще около минуты.

Перегретый материал потока превратил воду в озеро Спирит и реку Норт-Форк-Тутл в пар, создав более крупный вторичный взрыв, который был слышен даже в Британской Колумбии , Монтане , Айдахо и Северной Калифорнии , но во многих районах ближе к извержению ( Портленд, США). Орегон , например) не слышал взрыва. Эта так называемая «тихая зона» простиралась в радиальном направлении на несколько десятков миль от вулкана и была создана сложной реакцией звуковых волн извержения на разницу в температуре и движении воздуха в атмосферных слоях и, в меньшей степени, на местную топографию. .

Более поздние исследования показали, что одна треть из 0,045 кубических миль (0,19 км 3 ) материала в потоке была новой лавой, а остальная часть была фрагментированной, более старой породой.

Результат бокового взрыва

Сильно поврежденный автомобиль застрял в серой земле
Volvo фотографа Рида Блэкберна после извержения вулкана
Многие деревья в зоне прямого взрыва были срублены у основания, а земля обнажена и выжжена.

Огромное облако пепла, посланное в небо от северного подножия острова Святой Елены, было видно по всей тихой зоне. Почти сверхзвуковой боковой взрыв, нагруженный вулканическими обломками, вызвал разрушения на расстоянии 19 миль (31 км) от вулкана. Зона поражения от взрыва можно условно разделить на концентрические зоны:

  1. Зона прямого взрыва, самая внутренняя зона, в среднем составляла около 8 миль (13 км) в радиусе, область, в которой практически все, естественное или искусственное, было уничтожено или унесено. По этой причине эта зона также получила название «зона вырубки деревьев». Поток материала, унесенного взрывом, не был отклонен топографическими особенностями в этой зоне. Взрыв высвободил энергию, равную 24 мегатоннам в тротиловом эквиваленте .
  2. Канализированная зона взрыва, промежуточная зона, простиралась на расстояние до 19 миль (31 км) от вулкана, область, в которой поток сглаживал все на своем пути и в какой-то степени был направлен рельефом. В этой зоне сила и направление взрыва наглядно демонстрируются параллельным расположением поваленных больших деревьев, обломанных у основания ствола, как если бы они были стеблями травы, скошенными косой . Эта зона была также известна как «зона опускания деревьев». Направление и отклонение взрыва вызвало поразительно разнообразные локальные эффекты, которые все еще оставались заметными спустя несколько десятилетий. Там, где взрыв попал прямо в открытую землю, он размыл ее, оборвав деревья и лишив растительности и даже верхнего слоя почвы, тем самым отложив восстановление растительного покрова на многие годы. Там, где взрыв был отклонен так, чтобы пройти над головой на несколько метров, он оставил верхний слой почвы и содержащиеся в нем семена, что позволило ускорить восстановление кустарником и травянистыми растениями , а затем и саженцами. Деревья на пути таких высокоуровневых взрывов были полностью обломаны на разной высоте, тогда как близлежащие насаждения в более защищенных местах сравнительно быстро восстановились без заметного долгосрочного ущерба.
  3. Обожженная зона, также называемая зоной «стоячая мертвая», крайний край пораженной области, представляет собой зону, в которой деревья остались стоять, но стали коричневыми из-за горячих газов взрыва.
Черно-белая фотография;  Мужчина смотрит в телескопический окуляр большого механического устройства
Вулканолог Дэвид А. Джонстон (сфотографировано 4 апреля 1980 г.) был среди 57 человек, погибших в результате извержения.

К тому времени, когда этот пирокластический поток поразил своих первых человеческих жертв, он был еще горячим, до 680 ° F (360 ° C) и был заполнен удушающим газом и летящими обломками. Большинство из 57 человек, погибших в результате извержения в тот день , умерли от удушья , а некоторые умерли от ожогов. Владелец лоджа Гарри Р. Трумэн был погребен под слоем лавинного грунта на сотни футов. Вулканолог Дэвид А. Джонстон был одним из убитых, как и Рид Блэкберн, фотограф National Geographic . Роберт Ландсбург , еще один фотограф, был убит облаком пепла. Он смог защитить свою пленку своим телом, а сохранившиеся фотографии предоставили геологам ценную документацию об историческом извержении.

Поздние потоки

Последующие излияния пирокластического материала из разлома, оставленного оползнем, состояли в основном из новых магматических обломков, а не из фрагментов ранее существовавших вулканических пород. Образовавшиеся отложения образовали веерообразный узор из перекрывающихся листов, языков и лепестков. По крайней мере 17 отдельных пирокластических потоков произошло во время извержения 18 мая, а их совокупный объем составил около 0,05 кубических миль (0,21 км 3 ).

Через две недели после извержения отложения потока все еще были при температуре от 570 до 790 ° F (от 300 до 420 ° C). Вторичные паровые извержения, вызванные этим жаром, создали ямы на северной окраине отложений пирокластических потоков, на южном берегу озера Спирит и вдоль верхней части реки Норт-Форк-Тутл. Эти паровые взрывы спорадически продолжались в течение недель или месяцев после образования пирокластических потоков, и, по крайней мере, один произошел год спустя, 16 мая 1981 года.

Столб ясеня

Облако пепла, образовавшееся в результате извержения, как видно из деревни Толедо, штат Вашингтон , в 35 милях (56 км) к северо-западу от горы Сент-Хеленс: облако было примерно 40 миль (64 км) в ширину и 15 миль (24 км). ; 79000 футов) в высоту.
Спутниковое фото
Облако пепла с горы Сент-Хеленс, снятое метеорологическим спутником GOES 3 в 15:45 UTC.

Поскольку лавина и начальный пирокластический поток все еще продолжались, огромный столб пепла вырос до высоты 12 миль (19 км) над расширяющимся кратером менее чем за 10 минут и распространил тефру в стратосферу в течение 10 часов подряд. Возле вулкана кружащиеся частицы пепла в атмосфере вызвали молнии , которые, в свою очередь, стали причиной многих лесных пожаров . За это время части столба облака пепла в форме гриба обрушились и упали обратно на землю. Эти осадки, смешанные с магмой, грязью и паром, послали дополнительные пирокластические потоки, ускоряющиеся по склонам острова Сент-Хеленс. Позже более медленные потоки пришли прямо из нового кратера, обращенного на север, и состояли из светящихся пемзовых бомб и очень горячего пемзового пепла. Некоторые из этих горячих потоков покрывали лед или воду, которые превращались в пар, создавая кратеры диаметром до 65 футов (20 м) и выбрасывая в воздух пепел на глубину до 6500 футов (2000 м).

Сильный высокогорный ветер унес большую часть этого материала к востоку-северо-востоку от вулкана со средней скоростью около 60 миль в час (100 км / ч). К 9:45 он достиг Якимы, Вашингтон , в 90 милях (140 км) от него, а к 11:45 он был над Споканом, Вашингтон . В общей сложности от 4 до 5 дюймов (от 100 до 130 мм) пепла упало на Якиму, а районы на востоке от Спокана к полудню погрузились во тьму, где видимость снизилась до 10 футов (3 м) и 0,5 дюйма (13 мм). ) пепла выпала. Продолжая движение на восток, пепел Сент-Хеленса упал в западной части Йеллоустонского национального парка к 22:15 и был замечен на земле в Денвере на следующий день. Со временем о выпадении пепла от этого извержения сообщили даже в Миннесоте и Оклахоме , и часть пепла разлетелась по всему земному шару примерно за 2 недели.

За девять часов активной эруптивной активности около 540 000 000 тонн (540 × 10 6 коротких тонн или 490 × 10 6  т) пепла выпало на площади более 22 000 квадратных миль (57 000 км 2 ). Общий объем золы до уплотнения дождем составлял около 1,3 кубических миль (1,3 км 3 ). Объем неуплотненного пепла эквивалентен примерно 0,05 кубических миль (0,21 км 3 ) твердой породы, или примерно 7% от количества материала, соскользнувшего в лавине обломков. Примерно к 17:30 18 мая высота вертикального столба пепла уменьшилась, но менее серьезные выбросы продолжались в течение следующих нескольких дней. ^^

Свойства ясеня

Остаточные боковые эффекты взрыва в зоне направленного взрыва примерно через 30 лет после извержения: повреждения варьировались от выжженной земли через стволы деревьев, сломанных на разной высоте, до более поверхностных эффектов.

Как правило, учитывая, что способ осаждения переносимого по воздуху пепла после извержения сильно зависит от метеорологических условий, произойдет определенное изменение типа пепла в зависимости от расстояния до вулкана или времени, прошедшего с момента извержения. Ясень с горы Сент-Хеленс не является исключением, поэтому его свойства сильно различаются.

Химический состав

Объемной химический состав золы было обнаружено, что около 65% диоксида кремния , 18% оксида алюминия , 5% оксида железа , 4% каждый оксида кальция и оксида натрия , и 2% оксида магния . Также были обнаружены следовые химические вещества, концентрация которых варьировалась от 0,05–0,09% хлора , 0,02–0,03% фтора и 0,09–0,3% серы .

Показатель преломления

Показатель преломления , мера используется в физике , чтобы описать , как свет распространяется через конкретное вещество, является важным свойством вулканического пепла. Это сложное число , имеющее как действительную, так и мнимую части, действительная часть указывает, как рассеивается свет, а мнимая часть указывает, как свет поглощается веществом.

Известно, что силикатные частицы имеют реальный показатель преломления в диапазоне от 1,5 до 1,6 для видимого света. Однако с образцами вулканического пепла ассоциируется спектр цветов от очень светлого до темно-серого. Это приводит к вариациям измеренного мнимого показателя преломления в видимом свете.

В случае горы Сент-Хеленс пепел осел на земле тремя основными слоями:

  • Нижний слой был темно-серым и был обнаружен в большом количестве более древних пород и обломков кристаллов.
  • Средний слой состоял из смеси осколков стекла и пемзы .
  • Верхний слой - зола, состоящая из очень мелких частиц.

Например, при сравнении мнимой части показателя преломления k стратосферного пепла на расстоянии 9,3 и 11,2 миль (15 и 18 км) от вулкана, они имеют аналогичные значения около 700 нм (около 0,009), тогда как они значительно различаются около 300 нм. . Здесь образец размером 11,2 миль (18 км) ( k было обнаружено, что он был около 0,009) был намного более абсорбирующим, чем образец 9,3 миль (15 км) ( k было обнаружено, что он был около 0,002).

Сели текут вниз по течению

Деревья, покрытые мутным пеплом
Грязевая линия рядом с Мадди-Ривер из лахаров 1980 года

Горячий взрывающийся материал также раскололся и растопил почти все ледники горы вместе с большей частью лежащего сверху снега. Как и во многих предыдущих извержениях острова Сент-Хеленс, это привело к появлению огромных лахаров (вулканических селей ) и грязных наводнений, которые затронули три из четырех водосточных систем на горе и которые начали двигаться уже в 8:50. Лахарс двигался со скоростью 90 миль в час (140 км / ч), находясь все еще высоко на вулкане, но постепенно замедлялся примерно до 3 миль в час (4,8 км / ч) на более плоских и широких участках рек. Сели с южного и восточного флангов имели консистенцию влажного бетона, когда они мчались вниз по Мадди-Ривер, Пайн-Крик и Смит-Крик к месту их слияния с рекой Льюис . Мосты были сняты в устье Пайн-Крик и у истока водохранилища Свифт, которое к полудню поднялось на 2,6 фута (0,79 м), чтобы вместить около 18 000 000 куб. Ярдов (14 000 000 м 3 ) дополнительной воды, грязи и мусора.

Ледник и таяние снега, смешанные с тефрой на северо-восточном склоне вулкана, создают гораздо более крупные лахары. Эти селевые потоки спустились по северному и южному развилкам реки Тутл и соединились в месте слияния развилок Тутла и реки Коулиц возле Касл-Рок, штат Вашингтон , в 13:00. Через девяносто минут после извержения первый селевой поток переместился вверх по течению на 27 миль (43 км), где наблюдатели в лагере Weyerhaeuser 's Camp Baker увидели стену из мутной воды и обломков высотой 12 футов (4 м). Вблизи слияния северной и южной развилок реки Тутл в Серебряном озере была зафиксирована рекордная стадия паводка 23,5 фута (7,2 м).

Большой, но более медленный селевой поток с консистенцией, похожей на раствор, был мобилизован в начале полудня в верховьях северной развилки реки Тутл. К 14:30 сильный селевой поток разрушил лагерь Бейкер, и в следующие часы были унесены семь мостов. Часть потока отступила на 2,5 мили (4,0 км) вскоре после входа в реку Коулиц, но большая часть продолжила движение вниз по течению. После прохождения 17 миль (27 км) дальше, примерно 3 900 000 кубических ярдов (3 000 000 м 3 ) материала были закачаны в реку Колумбия, что уменьшило глубину реки на 25 футов (8 м) на участке длиной 4 мили (6 км). В результате глубина реки в 13 футов (4,0 м) временно закрыла загруженный канал для океанских грузовых судов , что обошлось Портленду, штат Орегон, примерно в 5 миллионов долларов (что эквивалентно 15,7 миллиона долларов на сегодняшний день). В конечном итоге более 65 × 10 6  кубических ярдов (50 × 10 6  м 3 ; 1,8 × 10 9  кубических футов) наносов было сброшено в нижнюю часть рек Коулиц и Колумбия. ^^^

Последствия

Гора Сент-Хеленс за день до извержения, сфотографировано с хребта Джонстон.
Гора Сент-Хеленс через четыре месяца после извержения, сфотографирована примерно с того же места, что и предыдущий снимок: обратите внимание на бесплодие местности по сравнению с изображением выше.

Прямые результаты

Событие 18 мая 1980 года было самым смертоносным и разрушительным с экономической точки зрения извержением вулкана в истории Соединенных Штатов. Около 57 человек погибли непосредственно от взрыва, и 200 домов, 47 мостов, 15 миль (24 км) железных дорог и 185 миль (298 км) шоссе были разрушены; два человека погибли косвенно в результате несчастных случаев, вызванных плохой видимостью, и еще двое пострадали от сердечного приступа со смертельным исходом в результате сгребания пепла лопатой. Президент США Джимми Картер осмотрел повреждения и сказал, что они выглядели более пустынными, чем лунный пейзаж.

Съемочная группа была сброшена на вертолете на гору Сент-Хеленс 23 мая, чтобы задокументировать разрушения, но их компасы вращались по кругу, и они быстро потерялись. На следующий день произошло второе извержение (см. Ниже), но команда выжила и была спасена через два дня после этого. В результате извержения было выброшено более 1 кубических миль (4,2 км 3 ) материала. Четверть этого объема составляла свежая лава в виде пепла, пемзы и вулканических бомб , а остальная часть представляла собой фрагменты более старой породы. Удаление северной части горы (13% объема конуса) уменьшило высоту горы Сент-Хеленс примерно на 1300 футов (400 м) и оставило кратер шириной 1-2 мили (1,6-3,2 км) и 2100 футов. (640 м) с северным концом, открытым огромным проломом.

Более 4 000 000 000 досок футов (9 400 000 м 3 ) древесины были повреждены или уничтожены, в основном в результате бокового взрыва. По крайней мере, 25% разрушенной древесины было спасено после сентября 1980 года. С подветренной стороны от вулкана, в районах скопления густого пепла , были уничтожены многие сельскохозяйственные культуры, такие как пшеница, яблоки, картофель и люцерна . Целые 1500 лосей и 5000 оленей были убиты, и , по оценкам , 12 миллионов Чинука и кижуч мальки погибли , когда были уничтожены их рыбоводные. Еще около 40 000 молодых лососей были потеряны, когда они проплыли через лопасти турбин гидроэлектрических генераторов после того, как уровни водохранилища были понижены вдоль реки Льюис для защиты от возможных селей и паводковых вод.

Всего гора Сент-Хеленс выпустила 24 мегатонны тепловой энергии, семь из которых были прямым результатом взрыва. Это в 1600 раз больше атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму .

Спорный список погибших

Чаще всего упоминается 57 погибших, но остаются спорными два момента.

Первый пункт касается двух официально перечисленных жертв, Пола Хиатта и Дейла Тайера. Они были объявлены пропавшими без вести после взрыва. После этого следователям удалось найти людей по имени Пол Хайатт и Дейл Тайер, которые были живы и здоровы. Однако они не смогли определить, кто сообщил о пропаже Хиатт, и человек, который был указан как сообщающий о пропаже Тэйера, утверждал, что это была не она. Поскольку следователи не смогли таким образом подтвердить, что это были те же самые Хиатт и Тайер, которые были объявлены пропавшими без вести, имена остаются в списке предполагаемых погибших.

Второй пункт касается трех пропавших без вести, которые официально не числятся жертвами: Роберта Раффла, Стивена Уитсетта и Марка Мелансона. Управление экстренных служб округа Коулиц перечисляет их как «возможно пропавших без вести - не в [официальном] списке». По словам брата Мелансона, в октябре 1983 года должностные лица округа Коулиц сообщили его семье, что Мелансон «считается [...] жертвой извержения 18 мая 1980 года» и что после многих лет поисков семья в конце концов решила, что «он похоронен. в золе ».

Принимая во внимание эти два спорных момента, число прямых смертей может составлять от 55 до 60. В сочетании с четырьмя косвенными жертвами (двое умерли в результате дорожно-транспортных происшествий из-за плохой видимости и двое умерли от сердечных приступов сгребая золу) эти числа варьируются от 59 до 64.

Повреждение и удаление золы

Большая желтая область на карте
Карта распределения золы по США

Выпадение золы создало временные серьезные проблемы с системами транспортировки, отвода сточных вод и водоочистки . Видимость сильно ухудшилась во время пеплопада, в результате чего было закрыто множество автомагистралей и дорог. Автомагистраль между штатами 90 из Сиэтла в Спокан была закрыта на полторы недели. Воздушные перевозки были прерваны от нескольких дней до двух недель, так как несколько аэропортов в восточной части Вашингтона закрылись из-за скопления пепла и плохой видимости. Из-за закрытия аэропортов было отменено более тысячи коммерческих рейсов. Мелкозернистая зола вызвала серьезные проблемы с двигателями внутреннего сгорания и другим механическим и электрическим оборудованием. Масляные системы загрязнены золой, воздушные фильтры забиты, движущиеся поверхности поцарапаны. Мелкая зола вызвала короткое замыкание в электрических трансформаторах, что, в свою очередь, привело к отключению электроэнергии .

Удаление и утилизация золы было монументальной задачей для некоторых общин Восточного Вашингтона. По оценкам государственных и федеральных агентств , с шоссе и аэропортов в Вашингтоне было удалено более 2 400 000 кубических ярдов (1 800 000 м 3 ) золы, что эквивалентно примерно 900 000 тонн веса. Удаление золы в Якиме обошлось в 2,2 миллиона долларов и заняло 10 недель. Необходимость быстрого удаления золы с транспортных путей и строительных работ диктовала выбор некоторых свалок. В некоторых городах использовались старые карьеры и существующие мусорные свалки ; другие создавали свалки везде, где это было целесообразно. Чтобы свести к минимуму ветровую переделку золоотвалов, поверхность некоторых свалок была покрыта верхним слоем почвы и засеяна травой. В Портленде мэр в конце концов пригрозил предприятиям штрафами, если они не уберут золу со своих парковок.

Расходы

Рядом с домом много мусора
Один из 200 домов, разрушенных извержением.

Уточненная оценка в 1,1 миллиарда долларов (3,4 миллиарда долларов на 2018 год) была определена в исследовании Комиссии по международной торговле по запросу Конгресса США . Конгресс проголосовал за дополнительные ассигнования в размере 951 млн долларов на оказание помощи при стихийных бедствиях, большая часть из которых досталась Управлению малого бизнеса , Инженерному корпусу армии США и Федеральному агентству по чрезвычайным ситуациям .

Также были понесены косвенные и нематериальные затраты на извержение. Безработица в непосредственной близости от горы Сент-Хеленс выросла в 10 раз за несколько недель сразу после извержения, а затем вернулась к почти нормальному уровню после начала работ по вывозу древесины и очистке от золы. Лишь небольшой процент жителей покинул регион из-за потери работы из-за извержения вулкана. Через несколько месяцев после 18 мая несколько жителей сообщили о стрессе и эмоциональных проблемах, хотя они успешно справились с кризисом. Округа региона запросили финансирование программ психического здоровья для оказания помощи таким людям.

Первоначальная реакция общественности на извержение 18 мая нанесла почти сокрушительный удар по туризму, важной отрасли в Вашингтоне. Мало того, что туризм снизился в районе национального леса Маунт Сент-Хеленс - Гиффорд Пинчот , но также были отменены или отложены съезды, собрания и общественные собрания в городах и курортах в других местах Вашингтона и соседнего Орегона, не пострадавших от извержения. Однако отрицательное влияние на туризм и конвенцию оказалось временным. Гора Сент-Хеленс, возможно, из-за своего пробуждения, вновь обрела свою привлекательность для туристов. Лесная служба США и штат Вашингтон открыли центры для посетителей и предоставили людям доступ для просмотра разрушений вулкана.

Поздние высыпания

Сент-Хеленс произвел еще пять взрывных извержений в период с мая по октябрь 1980 года. К началу 1990 года имел место по крайней мере 21 период извержений. Вулкан остается активным, небольшие извержения с куполообразными извержениями продолжаются в 2008 году.

1980–1991

Пепельный шлейф
Извержение 22 июля 1980 г.

Извержение произошло 25 мая 1980 года в 2:30 ночи, в результате чего столб пепла выбросил в атмосферу на 9 миль (48000 футов; 14 км). Извержению предшествовало внезапное усиление землетрясений, оно произошло во время ливня. Беспорядочный ветер шторма принес пепел от извержения на юг и запад, слегка запылив большую часть западного Вашингтона и Орегона. Пирокластические потоки вышли из северного разлома и накрыли обломки лавин, лахары и другие пирокластические потоки, образовавшиеся в результате извержения 18 мая.

В 19:05 12 июня шлейф пепла поднялся над вулканом на 4,0 км. В 21:09 в результате более сильного взрыва в небо поднялся столб пепла на расстояние около 10 миль (16 км). Это событие привело к тому, что район Портленда, ранее защищенный ветрами, был покрыт тонким слоем пепла в середине ежегодного Фестиваля роз. Затем на дне кратера образовался дацитовый купол, который за неделю вырос до 200 футов (61 м) и ширины до 1 200 футов (370 м).

Серия сильных взрывов 22 июля нарушила более чем месячную относительную тишину. Эпизоду июльского извержения предшествовали несколько дней измеримого расширения площади вершины, повышенной активности землетрясений и изменения уровней выбросов диоксида серы и диоксида углерода. Первое попадание в 17:14, когда столб пепла пробил 10 миль (16 км), за ним последовал более быстрый взрыв в 18:25, который поднял столб пепла выше его предыдущей максимальной высоты всего за 7,5 минут. Последний взрыв начался в 19.01 и продолжался более двух часов. Когда относительно небольшое количество пепла осело над восточной частью Вашингтона, купола, построенного в июне, уже не было.

Большой холм из скалы
Растущий третий купол 24 октября 1980 г.

Сейсмическая активность и выбросы газа неуклонно увеличивались в начале августа, а 7 августа в 16:26 облако пепла медленно поднялось в небо на 8 миль (13 км). Небольшие пирокластические потоки прошли через северный пролом, а из кратера поднялся более слабый выброс пепла. Это продолжалось до 22:32, когда второй сильный взрыв поднял пепел высоко в воздух, двигаясь строго на север. Через несколько дней второй дацитовый купол заполнил это отверстие.

Два месяца покоя закончились извержением, которое длилось с 16 по 18 октября. Это событие уничтожило второй купол, подняло пепел на 10 миль в воздух и образовало небольшие раскаленные пирокластические потоки. Третий купол начал формироваться в течение 30 минут после последнего взрыва 18 октября, и через несколько дней он стал около 900 футов (270 м) в ширину и 130 футов (40 м) в высоту. Несмотря на рост купола рядом с ним, внутри кратера быстро образовался новый ледник .

Все извержения после 1980 г. были тихими событиями купола, начиная с эпизода 27 декабря 1980 г. по 3 января 1981 г. К 1987 году третий купол вырос до более чем 3000 футов (910 м) в ширину и 800 футов (240 м) в высоту.

Дальнейшие извержения произошли в течение нескольких месяцев между 1989 и 1991 годами.

Шлейф вулканического пепла и пара во время извержения в октябре 2004 г.

2004–2008

2004-2008 вулканическая активность вулкана Сент - Хеленс было зарегистрировано как непрерывное извержение с постепенным выдавливания магмы на вулкана Сент - Хеленс. Начиная с октября 2004 г. началось постепенное строительство нового лавового купола. Новый купол не возвышался над кратером, образовавшимся в результате извержения 1980 года. Эта деятельность длилась до января 2008 года.

Таблица результатов

Краткое описание извержения
18 мая 1980 г., извержение вулкана Сент-Хеленс.
Высота вершины: Перед извержением: 9,677 футов (2,950 м)
После извержения: 8,363 футов (2,549 м)
Всего удалено: 1,314 футов (401 м)
Размеры кратера: Восток-Запад: 1,2 миль (1,9 км)
Север Юг: 1,8 миль (2,9 км)
Глубина: 2,084 футов (635 м)
Высота дна кратера: 6,279 футов (1,914 м)
Извержение вулкана Дата: 18 мая 1980 г.
Время первого взрыва: 8:32 утра по тихоокеанскому летнему времени (UTC − 7)
Триггер извержения: Землетрясение магнитудой 5,1 примерно в 1,6 км под вулканом.
Оползни и обвалы Охватываемая площадь: 23 квадратных мили (60 км 2 )
Объем:
(неуплотненные отложения)
0,67 у.е. миль (2,8 км 3 )
Глубина депозита: Погребенная река Норт-Форк Тутл до средней глубины 150 футов (46 м) с максимальной глубиной 600 футов (183 м)
Скорость: От 70 до 150 миль / ч (от 113 до 241 км / ч)
Боковой взрыв Охватываемая площадь: 230 квадратных миль (596 км 2 ); достиг 17 миль (27 км) к северо-западу от кратера
Объем депозита:
(несжатые депозиты)
0,046 куб. Миль (0,19 км 3 )
Глубина депозита: От примерно 3 футов (1 м) у вулкана до менее 1 дюйма (2,5 см) у края взрыва
Скорость: Не менее 300 миль / ч (480 км / ч)
Температура: До 350 ° C (660 ° F)
Выделение энергии: 24 мегатонны тепловой энергии (7 за счет взрыва, отдых за счет выделения тепла)
Снесены деревья: 4 000 000 000 дощатых футов (9 400 000 м 3 ) древесины (достаточно, чтобы построить около 300 000 домов с двумя спальнями)
Человеческие жертвы: 55-60 (прямой); четыре (непрямые); 59-64 (всего)
Лахарс Скорость: Примерно от 10 до 25 миль в час (от 16 до 40 км / ч) и более 50 миль в час (80 км / ч) на крутых склонах вулкана
Поврежден: 27 мостов, почти 200 домов: взрыв и лахары разрушили более 185 миль (298 км) шоссе и дорог и 15 миль (24 км) железных дорог.
Воздействие на реку Коулиц: Уменьшена пропускная способность на стадии наводнения в Касл-Рок с 76 000 кубических футов (2200 м 3 ) в секунду до менее 15 000 куб футов (420 м 3 ) в секунду.
Воздействие на реку Колумбия: Уменьшена глубина канала с 40 до 14 футов (с 12 до 4 м); выброшено на мель 31 судно в вышестоящих портах
Колонна извержения и облако Рост: Достигнута высота около 80000 футов (24400 м) менее чем за 15 минут.
Протяженность по ветру: Распространение по США за 3 дня; облетел Землю за 15 дней
Объем золы:
(на основе неуплотненных отложений)
0,26 куб. Миль (1,1 км 3 )
Зона падения пепла: Обнаружимые количества золы покрыты 22000 квадратных миль (57000 км 2 )
Глубина падения пепла: 10 дюймов (25 см) при 10 милях (16 км) по ветру (ясень и пемза)
1 дюйм (2,5 см) при 60 милях (97 км) по ветру
0,5 дюйма (1,3 см) при 480 км (300 миль) по ветру
Пирокластические потоки Охватываемая площадь: 6 квадратных миль (16 км 2 ); достигнуто на 5 миль (8 км) к северу от кратера
Объем и глубина:
(объем на основе неуплотненных отложений)
0,029 куб. Миль (0,12 км 3 ); множественные потоки толщиной от 3 до 30 футов (от 1 до 9 м); кумулятивная глубина отложений местами достигла 120 футов (37 м)
Скорость: По оценкам, от 50 до 80 миль / ч (от 80 до 130 км / ч)
Температура: Минимум 1300 ° F (700 ° C)
Другой Дикая природа: По оценкам Департамента охоты штата Вашингтон, погибло около 7000 крупных животных (олени, лоси и медведи), а также все птицы и большинство мелких млекопитающих. Многим роющим грызунам, лягушкам, саламандрам и ракам удалось выжить, потому что в момент катастрофы они находились ниже уровня земли или воды.
Рыболовство: По оценкам Департамента рыболовства Вашингтона, 12 миллионов мальков чавычи и кижуча были убиты в результате уничтожения рыбоводных заводов. Еще около 40 000 молодых лососей погибли, когда их заставили проплыть через лопасти турбин гидроэлектрических генераторов, поскольку уровни водохранилища вдоль реки Льюис поддерживались низкими для защиты от возможных селей и наводнений.
Брантли и Майерс, 1997 г., гора Сент-Хеленс - от извержения 1980 г. до 1996 г . : Информационный бюллетень USGS 070–97, доступ 2007-06-05; и Тиллинг, Топинка и Суонсон, 1990, Извержение горы Сент-Хеленс - прошлое, настоящее и будущее : публикация общего интереса USGS , дата обращения 05.06.2007 .
Таблица составлена ​​Лин Топинка, USGS / CVO, 1997 г.

Смотрите также

использованная литература

Цитаты

Источники

дальнейшее чтение

внешние ссылки