2019-05-11
Извержение вулкана - обычное явление в Исландии. Как известно, ледники занимают около 11% площади этого острова, поэтому вулканические извержения весьма часто происходят под ледниками. Так, в октябре 1996 года такое извержение произошло под ледником Ватнайокул, самым большим ледником Европы. В месте извержения ледник был ровный и гладкий толщиной 500 м. В результате извержения, длившегося целый день, образовалась глубокая впадина на нижней поверхности ледника в форме перевернутого конуса глубиной 100 м и диаметром 1 км. Объясните, как образовалось это углубление. Что могло бы быть найдено под ледяным кратером в это время? Попытайтесь предсказать последующие события.
Решение:
Расплавленная магма пришла в контакт со льдом, и огромные объемы льда оказались расплавленными со стороны основания ледника. Поскольку плотность воды больше, чем плотность льда (т.е. объем образовавшейся воды меньше, чем соответствующий объем льда), и некоторая часть воды могла утечь, подо льдом сформировалась огромная коническая полость. Но чрезвычайно тяжелый лед над полостью (толщина его 500 м) продавился, образовав углубление на поверхности ледника. Под ледяным кратером мы могли бы обнаружить гору из недавно затвердевшей магмы, которая растопила лед (рис.). Количество растаявшего льда зависит от количества магмы, но форма ледяного кратера определяется гидростатическим давлением льда и воды.
Извержение прорвалось через ледник на второй день, и сформировалось горячее черное облако золы высотой 500 м. Это облако под действием выталкивающей силы холодного воздуха поднялось до высоты 3000 м. Через две недели столб облака стал белым и достиг высоты 10 км
В целом за две недели извержения расплавилось $3 км^{3}$ льда. Образовавшаяся вода вытекла из-под ледника в озеро, расположенное в пределах близлежащей вулканической впадины. На ледяной поверхности в месте извержения сформировалась глубокая впадина длиной 8 км и шириной несколько сотен метров. Скорость таяния была чрезвычайно высокой, в течение первых четырех дней - до $0,5 км^{3}$ в день. В то же самое время подо льдом появилась новая гора длиной 0,6 км и высотой 150-300 метров.
Растаявшая вода находилась под ледником в течение пяти недель, прежде чем она утекла. Это явление сопровождалось гигантской волной, которая двигалась поперек юго-восточных низменностей, уничтожая все на своем пути (дороги, мосты и т.д.).