Geo1652040

Cột tro

Ash cloud from Mt St Helens as captured by the GOES 3 weather satellite at 15:45 UTC

Khi dòng thác và dòng pyroclastic ban đầu vẫn đang tiến lên, một cột tro khổng lồ đã tăng lên đến độ cao 12 dặm (19 km) phía trên miệng núi lửa mở rộng trong chưa đầy 10  phút và lan truyền tephra vào tầng bình lưu trong 10 giờ liên tiếp.Gần núi lửa, các hạt tro xoáy trong khí quyển tạo ra sét, từ đó bắt đầu nhiều cháy rừng s. Trong thời gian này, các phần của mushroom - cột tro-mây hình bị sụp đổ, và rơi trở lại trên trái đất. Bụi phóng xạ này, trộn với magma, bùn và hơi nước, gửi thêm các dòng pyroclastic tăng tốc xuống sườn của St. Helens. Sau đó, dòng chảy chậm hơn đến trực tiếp từ miệng núi lửa mới quay về phía bắc và bao gồm các quả bom bọt phát sáng và tro tro rất nóng. Một số dòng chảy nóng bao phủ nước đá hoặc nước bốc hơi, tạo ra miệng núi lửa lên đến 65 foot (20 m) đường kính và gửi tro nhiều như 6.500 foot (2.000 m) vào không khí.

Gió mạnh ở độ cao cao mang nhiều vật liệu này từ đông bắc về phía đông bắc từ núi lửa với vận tốc trung bình khoảng 60 dặm Anh trên giờ (97 km/h). Bởi 9:45  a.m. nó đã đạt đến Yakima, Washington, cách 90 dặm (140 km) và đến 11:45  a.m. đã kết thúc Spokane, Washington.Tổng số 4 đến 5 inch (100 đến 130 mm) tro rơi trên Yakima, và các khu vực xa về phía đông khi Spokane bị rơi vào bóng tối vào buổi trưa, nơi tầm nhìn bị giảm xuống 10 foot (3,0 m) và 0,5 inch (13 mm) tro đã giảm. Tiếp tục về phía đông, tro St. Helens rơi xuống phần phía tây của Công viên quốc gia Yellowstone lúc 10:15  m. và được nhìn thấy trên mặt đất ở Denver, Colorado, ngày hôm sau. Trong thời gian, tro rơi từ vụ phun trào này được báo cáo xa như Minnesota và Oklahoma và một số tro trôi trên toàn cầu trong khoảng 2  tuần.

Trong chín giờ hoạt động phun trào mạnh mẽ, khoảng 540.000.000 tấn tro rơi trên diện tích hơn 22.000 dặm vuông Anh (57.000 km²). Tổng thể tích của tro trước khi nó bị nén bởi lượng mưa là khoảng 0,3 dặm khối Anh (1,3 km³). Thể tích của tro không tích hợp tương đương với khoảng 0,05 dặm khối Anh (210.000.000 m³) của đá rắn, hoặc khoảng 7% lượng vật liệu trượt ra ngoài trong vụ lở đất. Khoảng 5:30  p.m. vào ngày 18 tháng 5, cột tro dọc đã giảm tầm vóc, nhưng các vụ nổ ít nghiêm trọng vẫn tiếp diễn trong vài ngày tới.

Thuộc tính tro

Nói chung, cho rằng cách tro trong không khí được lắng đọng sau khi một vụ phun trào bị ảnh hưởng mạnh bởi các điều kiện khí tượng, một biến thể nhất định của loại tro sẽ xảy ra, như một hàm của khoảng cách đến núi lửa hoặc thời gian trôi qua từ vụ phun trào. Tro từ Mount St. Helens cũng không ngoại lệ, và do đó các đặc tính tro có các biến thể lớn.

Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của tro được tìm thấy là khoảng 65% silicon dioxide, 18% oxit nhôm, 5% ferric oxit, 4% mỗi [ [oxit canxi]] và ôxit natri và 2% ô xít magiê. Các hóa chất theo dõi cũng được phát hiện, nồng độ của chúng thay đổi như sau: 0,05–0,09% clo, 0,02-0,03% flo, và 0,09–0,3% lưu huỳnh.

Chỉ số khúc xạ

Chỉ số khúc xạ, một số được sử dụng trong vật lý để mô tả cách ánh sáng truyền qua một chất cụ thể, là một thuộc tính quan trọng của tro núi lửa. Số này là phức có cả hai thực và tưởng tượng phần, phần thực cho biết ánh sáng phân tán và phần ảo cho biết ánh sáng bị hấp thụ bởi chất này như thế nào.

Được biết, các hạt silicate có chỉ số khúc xạ thực tế dao động từ 1,5 đến 1,6 cho ánh sáng khả kiến. Tuy nhiên, có một phổ màu liên quan đến các mẫu tro núi lửa, từ rất nhẹ đến màu xám đậm. Điều này làm cho các biến thể trong chỉ số khúc xạ ảo được đo dưới ánh sáng khả kiến.

Trong trường hợp của Núi St. Helens, tro lắng đọng trong ba lớp chính trên mặt đất:

• lớp dưới cùng có màu xám đậm và được tìm thấy phong phú ở các tảng đá cũ và các mảnh pha lê
• lớp giữa bao gồm hỗn hợp các mảnh kính và pumice
• lớp trên cùng là tro chứa các hạt rất mịn

Ví dụ, khi so sánh phần ảo của chiết suất k của tro tầng bình lưu từ 15 & nbsp; km và 18 & nbsp; km từ núi lửa, nó đã được phát hiện rằng chúng có giá trị tương tự khoảng 700 & nbsp; nm (khoảng 0,009), trong khi chúng khác nhau đáng kể khoảng 300 & nbsp; nm. Ở đây, mẫu 18 & nbsp; km ( k được tìm thấy là khoảng 0,009) được thấm hút nhiều hơn mẫu 15 & nbsp; km ( k được tìm thấy là khoảng 0,002).

Lở đất chảy ngược dòng

Mudline next to Muddy River from the 1980 lahars

Vật liệu nóng, nổ cũng tan vỡ và tan chảy gần như tất cả [núi băng] của núi cùng với hầu hết tuyết rơi. Giống như nhiều đợt phun trào của St. Helens trước đây, nó đã tạo ra những lahar lớn (núi lửa [bùn]] và lũ bùn làm ảnh hưởng đến ba trong bốn hệ thống thoát nước trên núi, và bắt đầu di chuyển sớm nhất là 8: 50 & nbsp; a.m.Lahars đi nhanh như 90 dặm Anh trên giờ () trong khi vẫn còn cao trên núi lửa nhưng dần dần giảm xuống khoảng 3 dặm Anh trên giờ () trên các phần phẳng hơn và rộng hơn của các con song..

. Các dòng bùn từ các sườn phía nam và phía đông có sự thống nhất của bê tông ướt khi chúng chạy xuống sông Muddy, Pine Creek và Smith Creek đến nơi hợp lưu của chúng tại [Sông Lewis (Washington) | Sông Lewis]]. Cây cầu được lấy ra ở cửa Pine Creek và người đứng đầu Hồ chứa Swift, tăng 2,6 foot (0,79 m) vào buổi trưa để chứa gần 18.000.000 thước khối Anh (14.000.000 m³) thêm nước, bùn và mảnh vụn.

Sông băng và tuyết tan chảy với tephra trên sườn núi phía đông bắc của núi lửa để tạo ra những lahar lớn hơn nhiều. Những bãi bùn này đi xuống các nhánh phía bắc và phía nam của sông Toutle và tham gia tại nơi hợp lưu của các nhánh Toutle và Sông Cowlitz gần Castle Rock, Washington, lúc 1: 00 & nbsp; chiều. Chín mươi phút sau vụ phun trào, dòng chảy đầu tiên đã chuyển 27 dặm (43 km) ngược dòng, nơi các nhà quan sát tại Trại Baker Weyerhaeuser thấy một 12 foot-high (4 m) tường nước lầy lội và mảnh vụn. Gần nơi hợp lưu của các nhánh phía bắc và phía nam của Toutle tại Silver Lake, một kỷ lục giai đoạn lũ của 23,5 foot (7,2 m) đã được ghi lại.

Một dòng chảy bùn lớn nhưng chậm chuyển động với một sự kiên định giống như vữa được huy động vào đầu giờ chiều tại đầu của ngã ba phía bắc sông Toutle. Bởi 2: 30 & nbsp; p.m. dòng chảy bùn lớn đã phá hủy Trại Baker, và trong những giờ sau bảy cây cầu đã được mang đi. Một phần của dòng được sao lưu cho 2,5 dặm (4,0 km) ngay sau khi vào sông Cowlitz, nhưng phần lớn vẫn tiếp tục hạ lưu. Sau khi di chuyển thêm 17 dặm (27 km), một vật liệu được ước tính 3.900.000 thước khối Anh (3.000.000 m³) đã được tiêm vào Sông Columbia, làm giảm độ sâu của sông bằng 25 foot (8 m) cho khoảng cách Bản mẫu:Chuyển đổi. Độ sâu sông 13 foot (4,0 m) đã tạm thời đóng kênh bận rộn ra biển freighters, tốn Portland, Oregon ước tính năm triệu đô la Mỹ USD. Cuối cùng hơn 65 triệu thước khối Anh (50 triệu mét khối) của trầm tích đã được đổ xuống dọc theo các sông Cowlitz và Columbia thấp hơn.

Hậu quả

Kết quả trực tiếp

Map showing 1980 eruption deposits

Sự kiện ngày 18 tháng 5 năm 1980 là vụ phun trào núi lửa gây chết người và kinh tế nhất trong [lịch sử của Hoa Kỳ | lịch sử của Hoa Kỳ tiếp giáp]].Khoảng năm mươi bảy người thiệt mạng trực tiếp từ vụ nổ và 200 ngôi nhà, 47 cây cầu, 15 dặm (24 km) đường sắt và 185 dặm (298 km) đường cao tốc đã bị phá hủy; hai người bị giết gián tiếp trong các vụ tai nạn do hậu quả kém, và hai người khác bị các cơn đau tim gây tử vong do bốc cháy tro.Tổng thống Hoa Kỳ Jimmy Carter điều tra thiệt hại và nói nó trông hoang vắng hơn một [scandal]. Một đoàn làm phim đã bị đánh rơi bằng trực thăng trên núi St. Helens vào ngày 23 tháng 5 để ghi lại sự hủy diệt. Tuy nhiên, la bàn es của họ xoay tròn và họ nhanh chóng bị lạc. Một phần tư khối lượng đó là dung nham mới ở dạng tro, pumice và volcanic bomb trong khi phần còn lại bị phân mảnh, cũ hơn rock.Việc loại bỏ phía bắc của núi (13% khối lượng của hình nón) giảm chiều cao của Mount St. Helens khoảng 1.280 foot (390 m) và để lại một miệng núi lửa 1 đến 2 dặm (2 đến 3 km) rộng và 2.100 foot (640 m) sâu với đầu phía bắc của nó mở trong một vi phạm lớn.

Mount St. Helens one day before the eruption, photographed from the Johnston ridge

Mount St. Helens four months after the eruption, photographed from approximately the same location as the earlier picture

Hơn 4.000.000.000 foot ván (9.400.000 m³) gỗ đã bị hư hỏng hoặc bị phá hủy, chủ yếu là do vụ nổ bên. Ít nhất 25% số gỗ bị phá hủy đã được thu hồi sau tháng 9 năm 1980. Cơn gió của núi lửa, trong các khu vực tích tụ tro dày, nhiều loại cây nông nghiệp như lúa mì, táo, khoai tây và [cỏ linh lăng] bị phá hủy. Có tới 1.500 elk và 5.000 hươu bị giết, và ước tính khoảng 12 triệu Chinook và Coho cá hồi cá giống chết khi các trại sản xuất giống của họ bị phá hủy. Ước tính có khoảng 40.000 cá hồi non bị mất khi bơi qua các cánh quạt tuabin sau khi hồ chứa được hạ xuống dọc theo sông Lewis để phù hợp với dòng chảy và nước lũ có thể xảy ra.

Trong tổng số Mount St. Helens phát hành 24 megatons năng lượng nhiệt, 7 trong số đó là kết quả trực tiếp của vụ nổ. Con số này tương đương với 1.600 lần kích thước của bom nguyên tử rơi xuống Hiroshima.

Số người chết bị tranh chấp

Có một tranh cãi nhỏ liên quan đến số người chết chính xác. Con số được trích dẫn phổ biến nhất là năm mươi bảy. Tuy nhiên, có hai điểm tranh chấp.

Điểm đầu tiên liên quan đến hai nạn nhân được liệt kê chính thức, Paul Hiatt và Dale Thayer. Họ đã được báo cáo mất tích sau vụ nổ. Sau đó, các nhà điều tra đã có thể xác định được các cá nhân tên là Paul Hiatt và Dale Thayer, những người còn sống và khỏe mạnh. Tuy nhiên, họ không thể xác định ai đã báo cáo Hiatt mất tích, và người được liệt kê là báo cáo Thayer mất tích tuyên bố cô không phải là người đã làm như vậy. Vì các nhà điều tra không thể xác minh rằng họ là cùng Hiatt và Thayer, những người đã được báo cáo mất tích, tên vẫn được liệt kê trong số những người được cho là đã chết.

Điểm thứ hai liên quan đến ba người mất tích không chính thức được liệt kê là nạn nhân: Robert Ruffle, Steven Whitsett và Mark Melanson. Hạt Cowlitz Quản lý Dịch vụ Cấp cứu liệt kê chúng là "Có thể Thiếu - Không có trong Danh sách chính thức]. Theo anh trai của Melanson, vào tháng 10 năm 1983, các viên chức của Hạt Cowlitz nói với gia đình rằng Melanson "được tin là [...] là nạn nhân của vụ phun trào ngày 18 tháng 5 năm 1980" và sau nhiều năm tìm kiếm, gia đình cuối cùng đã quyết định "anh ta bị chôn vùi trong tro ".

Lấy hai điểm tranh chấp này để xem xét, số người chết trực tiếp có thể thấp đến năm mươi lăm hoặc cao đến sáu mươi. Khi kết hợp với bốn nạn nhân gián tiếp được đề cập trước đó, những con số này nằm trong khoảng từ năm mươi chín đến sáu mươi tư.

Tro thiệt hại và loại bỏ

Map of ash distribution over the United States

Vụ tro đã tạo ra một số vấn đề lớn tạm thời với việc vận chuyển, xử lý nước thải và xử lý nước. Tầm nhìn giảm đáng kể trong thời gian tro bụi, đóng nhiều đường cao tốc và đường. Xa lộ Liên tiểu bang 90 từ Seattle đến Spokane đã bị đóng cửa trong một tuần rưỡi.Du lịch hàng không đã bị gián đoạn trong khoảng một vài ngày và hai tuần, vì một số sân bay ở miền đông Washington đóng cửa do sự tích tụ tro và khả năng hiển thị kém. Hơn một nghìn chuyến bay thương mại đã bị hủy sau khi đóng cửa sân bay.Tro bụi mịn, hạt mịn gây ra các vấn đề nghiêm trọng cho động cơ đốt trong và các thiết bị cơ khí và điện khác. Các hệ thống dầu ô nhiễm tro và bộ lọc không khí bị tắc, và trầy xước các bề mặt di chuyển. Tro mịn gây ra ngắn mạch s trong máy biến áp điện, do đó gây ra mất điện s.

Loại bỏ và xử lý tro là một nhiệm vụ hoành tráng cho một số cộng đồng Đông Washington. Các cơ quan nhà nước và liên bang ước tính rằng trên 2.400.000 thước khối Anh (1.800.000 m³) tro, tương đương với trọng lượng khoảng 900.000 tấn, đã được loại bỏ khỏi đường cao tốc và sân bay ở Washington . Việc loại bỏ tro trị giá 2,2 triệu USD và mất 10 tuần ở Yakima.Sự cần thiết phải loại bỏ tro nhanh chóng từ các tuyến đường vận chuyển và các công trình dân sự quyết định việc lựa chọn một số trang web xử lý. Một số thành phố đã sử dụng các mỏ đá cũ và vệ sinh hiện có bãi rác; những người khác tạo ra các trang web dump bất cứ nơi nào thuận tiện. Để giảm thiểu việc làm lại gió của các bãi đổ tro, bề mặt của một số bãi thải được phủ lớp đất mặt và gieo hạt bằng cỏ. Tại Portland, thị trưởng cuối cùng đe dọa các doanh nghiệp bị phạt tiền nếu họ không loại bỏ tro từ bãi đậu xe của họ.