sedan slutet av 2018 lower East Rift Zone utbrott på Kilauea vulkan uppstod frågor om hur lång tid det tar för de nya lavaflödena att stelna. Detta är en svår fråga att svara på eftersom de initiala eruptiva temperaturerna — tillsammans med många olika faktorer — kan påverka kylhastigheten.
eruptiva lavatemperaturer under 2018 LERZ-utbrottet nådde maximalt cirka 1140 grader Celsius (2080 grader Fahrenheit). När hela flödet svalnar till under cirka 1000 grader Celsius (1800 grader Fahrenheit) har det stelnat, men interiören är fortfarande mycket varm.
förmodligen den mest inflytelserika faktorn som bestämmer hur snabbt lavan svalnar är flödets tjocklek. Andra faktorer inkluderar värmeförlust från toppen (till atmosfären) och botten av ett flöde (i marken). Lufttemperatur, regn och vind bidrar till värmeförluster vid flödesytan.
den initiala kontakten mellan ett lavaflöde, luften ovanför den och markytan under den härdar snabbt sin yttre skorpa (topp och botten). Detta är uppenbart i den silverfärgade skorpan som bildas på aktiva Pahoehoe-flöden och den rubbly klinker som omger aktiva ’a’ a-flöden. När skorpan svalnar och tjocknar, behåller den värmen i flödets inre. Detta beror på att skorpan är en bra isolator, vilket betyder att den dåligt leder värme — liknande hur en isolerad termos håller vätska inuti varm.
efter den initiala bildningen av skorpa fortsätter flödet att förlora värme genom strålning och ledning, underlättat av vind och regn. När regnvatten tränger in i sprickor i flödesytan och möter det heta interiören, producerar det ånga och bildar de böljande vita plymerna som ofta ses över aktiva (eller nyligen aktiva) flöden. Denna ångning kan bestå i årtionden, långt efter att lavan stelnar, beroende på flödets tjocklek och temperaturen på dess inre.
baserat på en studie av jordskorpans kylning av Pahoehoe lavaflöden i Kalapana utbröt från East Rift Zone Kupaianaha vent 1990 kan vi uppskatta stelningstiden för LERZ-flödena 2018. Eftersom ekvationen bara tittar på kylning av lavaflödets övre skorpa antas basskorpans tjocklek vara lika med 70 procent av den övre skorpan, enligt denna studie.
Kalapana-mätningarna gjordes på tunna Pahoehoe-flöden, men det mesta av LERZ-lavan 2018 är ’a’ a. Men eftersom kärnan i varje flödestyp ska svalna i liknande takt baserar vi 2018-kylhastigheter på 1990-studien. Observera också att flödena som studerades 1990 var mycket tunnare med kortare kylhastigheter och kanske inte står för långsiktiga förändringar i vind-och regnmönster.
preliminära analyser av 2018 LERZ eruption flow thicknesses tyder på att den genomsnittliga flödestjockleken är ca 10-15 m (33-50 ft). Baserat på beräkningen av kylhastigheten kan det ta ungefär åtta månader till 1 1/2 år för flöden av dessa tjocklekar att stelna.
stelning av flöden som sträcker sig från 20-30 m (65-100 ft) tjock kan ta cirka 2 1/2 till 6 år. De tjockaste LERZ-flödena på land, som är cirka 55 m (180 fot) tjocka, kan ta ungefär 20 år att nå ett helt fast tillstånd.
eftersom flödestjocklek, vindhastigheter, regnmängder, luft-och marktemperaturer och andra faktorer alla påverkar lavakylningshastigheter, finns det en osäkerhet om hur länge det inre av ett flöde förblir flytande. Till exempel, efter Kilauea Iki-utbrottet 1959, tog den cirka 135 m (440 fot) djupa lavasjön cirka 35 år att stelna helt, och det inre av sjön kan fortfarande vara tillräckligt varmt idag att berget är glödande. Det är därför du på regniga dagar kan se ånga stiga upp från Kilauea Iki-kratergolvet, liksom Kilauea caldera-golvet.
med flödeskorpa som en så effektiv isolator kan det ta år till årtionden för lava i tjocka flöden att stelna. Det tar mycket längre tid för flödet att svalna till omgivande temperaturer.
nästa veckas Volcano Watch kommer att behandla mer detaljerat tjocklekarna av lavaflöden från 2018 LERZ-utbrottet.
Vulkanaktivitetsuppdateringar
Kilauea bryter inte ut. Graden av seismicitet, deformation och gasutsläpp har inte förändrats signifikant under den senaste veckan.
två jordbävningar med tre eller fler kände rapporter inträffade i Hawaii under den senaste veckan: en magnitude – 3 quake 7 km (4 mi) söder om Leilani Estates vid 8 km (5 mi) djup vid 2:31 am Feb. 22 och en magnitud-3,2 jordbävning 17 km (11 mi) sydost om vulkanen vid 7 km (4 mi) djup vid 11:32 am. Feb. 21.
Deformationssignaler överensstämmer med påfyllning av Kilauea Volcano ’ s deep East Rift Zone magma reservoir. Svaveldioxidutsläppsnivåerna på ERZ och vid Kilaueas toppmöte är fortfarande låga.
farliga förhållanden finns fortfarande vid nedre ERZ och toppmötet i Kilauea. Invånare och besökare i lower Puna District och Kilauea summit områden bör hålla sig informerade och lyssna Hawaii County Civil Defense nedläggningar, varningar och meddelanden (http://www.hawaiicounty.gov/active-alerts). HVO fortsätter att noggrant övervaka Kilauea för alla tecken på ökad aktivitet.
USGS Vulkanvarningsnivå för Mauna Loa förblir Normal.
besök HVO: s hemsida (https://volcanoes.usgs.gov/hvo) för tidigare Volcano Watch-artiklar, Kilauea och Mauna Loa-uppdateringar, vulkanfoton, kartor, Ny jordbävningsinformation och mer. Ring 808-967-8862 för vecko Kilauea uppdateringar. E-post Frågor till [email protected].
vulkan klocka (https://volcanoes.usgs.gov/hvo/hvo_volcano_watch.html) är en vecka artikel och aktivitet uppdatering skriven av US Geological Survey Hawaiian Volcano Observatory forskare och dotterbolag.