hoe koelen lavastromen af en hoe lang duurt het?

sinds het einde van de uitbarsting van de lower East Rift Zone in 2018 op de Kilauea vulkaan, kwamen vragen op over hoe lang het zal duren voordat de nieuwe lavastromen stollen. Dit is een moeilijke vraag om te beantwoorden, omdat de initiële uitbarstingstemperaturen-samen met veel verschillende factoren — de snelheid van afkoeling kunnen beïnvloeden.Bij de uitbarsting van LERZ in 2018 bereikte de Lava een maximum van ongeveer 1140 graden Celsius. Wanneer de gehele stroming afkoelt tot onder ongeveer 1.000 graden Celsius, is het gestold, maar het interieur is nog steeds erg heet.

de meest invloedrijke factor die bepaalt hoe snel lava afkoelt, is de dikte van de stroming. Andere factoren zijn warmteverlies van de bovenkant (naar de atmosfeer) en de onderkant van een stroom (in de grond). Het warmteverlies aan het oppervlak van de stroming wordt veroorzaakt door luchttemperatuur, regenval en wind.

het eerste contact tussen een lavastroom, de lucht erboven en het grondoppervlak eronder, verhardt de buitenkorst snel (boven en onder). Dit blijkt uit de zilverkleurige korst die zich vormt op actieve pahoehoe-stromen en de rubbly klinker die actieve ‘a’ – stromen omringt. Naarmate de korst afkoelt en dikker wordt, houdt hij warmte vast in het binnenste van de stroming. Dit komt omdat de korst is een goede isolator, wat betekent dat het slecht geleidt warmte-vergelijkbaar met hoe een Geïsoleerde thermos houdt vloeistof binnen warm.

na de eerste korstvorming blijft de stroom warmte verliezen door straling en geleiding, vergemakkelijkt door wind en regen. Als regenwater sijpelt in scheuren in het oppervlak van de stroom en ontmoet de hete binnenkant, produceert het stoom, de vorming van de golvende witte pluimen vaak gezien over actieve (of recent actieve) stromen. Dit stomen kan tientallen jaren duren, lang nadat de lava stolt, afhankelijk van de dikte van de stroming en de temperatuur van het interieur.

gebaseerd op een studie van de koeling van de aardkorst van de Pahoehoe-lavastromen in Kalapana die in 1990 uitbraken uit de oostelijke Rift Zone Kupaianaha vent, kunnen we de stollingstijd voor de LERZ-stromen van 2018 schatten. Omdat de vergelijking alleen kijkt naar de koeling van de bovenste korst van de lavastroom, wordt aangenomen dat de dikte van de basale korst gelijk is aan 70 procent van de bovenste korst, volgens deze studie.

de Kalapana metingen werden gedaan op dunne Pahoehoe stromen, maar de meeste LERZ lava 2018 is ‘ a ‘ a. Maar omdat de kern van elk stromingstype op dezelfde snelheid moet koelen, baseren we 2018 koelsnelheden op de studie van 1990. Ook valt op dat de in 1990 bestudeerde stromen veel dunner waren met kortere koelsnelheden en wellicht geen rekening houden met veranderingen op lange termijn in wind-en regenpatronen.

voorlopige analyses van de 2018 LERZ eruptie stroomdiktes suggereren dat de gemiddelde stroomdikte ongeveer 10-15 m (33-50 ft) is. Op basis van de berekening van de koelsnelheid kan het ongeveer acht maanden tot 1 1/2 jaar duren voordat de stromen van deze diktes stollen.

stolling van stromingen met een dikte van 20-30 m kan ongeveer 2,5 tot 6 jaar duren. De dikste LERZ stroomt over land, die ongeveer 55 m (180 ft) dik zijn, kan ongeveer 20 jaar duren om een volledig vaste toestand te bereiken.

omdat de stromingsdikte, de windsnelheden, de hoeveelheid neerslag, de lucht-en grondtemperaturen en andere factoren alle van invloed zijn op de koelsnelheid van lava, is er een reeks onzekerheid over hoe lang het inwendige van een stroom vloeibaar blijft. Na de uitbarsting van Kilauea Iki in 1959, duurde het ongeveer 135 m diepe lava meer ongeveer 35 jaar om volledig te stollen, en het interieur van het meer kan nog steeds heet genoeg zijn dat de rots gloeit. Dit is de reden waarom, op regenachtige dagen, kunt u stoom zien stijgen van de Kilauea Iki Krater vloer, evenals de Kilauea caldera vloer.

omdat de stroomkorst zo efficiënt is, kan het jaren tot decennia duren voordat lava in dikke stromen stolt. Het duurt veel langer voordat de stroming afkoelt tot omgevingstemperaturen.

de Volcano Watch van volgende week zal meer in detail ingaan op de diktes van de lavastromen van de 2018 lerz uitbarsting.

updates van Vulkaanactiviteit

Kilauea barst niet uit. De snelheid van seismiciteit, vervorming en gasafgifte is de afgelopen week niet significant veranderd.Twee aardbevingen met drie of meer felt reports vonden plaats in Hawaii in de afgelopen week: een aardbeving op magnitude-3 7 km ten zuiden van Leilani Estates op 8 km diepte om 2:31 A.M. Febr. 22 en een magnitude-3,2 beving 17 km (11 mi) ten zuidoosten van de vulkaan op 7 km (4 mi) diepte om 11: 32 A. M. Feb. 21.

Vervormingssignalen komen overeen met het bijvullen van het Magma reservoir van de Kilauea Volcano ‘ s deep East Rift Zone. De emissie van zwaveldioxide op de ERZ en op de top van Kilauea blijft laag.

gevaarlijke omstandigheden bestaan nog steeds in de lagere ERZ en de top van Kilauea. Inwoners en bezoekers in de lower Puna District en Kilauea summit gebieden moeten op de hoogte blijven en luisteren naar Hawaii County Civil Defense sluitingen, waarschuwingen en berichten (http://www.hawaiicounty.gov/active-alerts). HVO blijft Kilauea nauwlettend volgen op tekenen van verhoogde activiteit.

het alarmniveau van de USGS-vulkaan voor Mauna Loa blijft normaal.

bezoek de website van HVO (https://volcanoes.usgs.gov/hvo) voor artikelen uit het verleden Volcano Watch, Kilauea en Mauna Loa updates, vulkaan foto ‘ s, kaarten, recente aardbeving info, en meer. Bel 808-967-8862 voor wekelijkse Kilauea updates. E-mail vragen aan [email protected].

Volcano Watch (https://volcanoes.usgs.gov/hvo / Hvo_volcano_watch.html) is een wekelijks artikel en activiteit update geschreven door U. S. Geological Survey Hawaiian Volcano Observatory wetenschappers en filialen.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.