火山爆発指数:噴火の大きさの測定

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著者: Laura McKinney
作成日: 7 4月 2021
更新日: 1 J 2024
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【ゆっくり解説】火山爆発最大指数VEI=8の超大噴火を体感せよ
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火山爆発指数: 上の図の球体は、最も広く知られているいくつかの爆発的な火山噴火の噴出テフラの量を表しています。ほとんどの人は、ベスビオ山(79 AD-ポンペイ噴火)、セントヘレンズ山(1980)、ピナツボ山(1991)は巨大であると考えていますが、ワウワスプリングス、トバ、イエローストーンなどの古代の噴火と比較すると、またはロングバレーカルデラ。

火山爆発指数: 火山爆発指数は、噴火中に生成されたテフラの量に基づいています。この図の球体は、インデックスの各ステップの相対的なサイズ比較を示しています。

自然現象の測定スケール

自然現象の大きさや強さを測定することは、自然科学者にとって常に課題でした。彼らは、地震によって放出されたエネルギー量を推定するリヒターマグニチュードスケール、ハリケーンの可能性を推定するサフィール-シンプソンスケール、ハリケーンの強度を評価する藤田スケールを開発しました。これらのスケールは、さまざまなイベントを比較し、さまざまなサイズのイベントが引き起こす可能性のある損害の量を理解するのに役立ちます。

火山噴火の強さを測定することは、風速データを収集したり、機器で地動を測定したりするよりも困難です。火山噴火は、さまざまな種類の製品を生み出し、さまざまな期間を持ち、さまざまな方法で発達します。また、いくつかの噴火が爆発的である(岩石が噴出孔から吹き飛ばされる)一方で、他の噴火が爆発的である(噴出孔から溶けた岩が流れる)という問題もあります。

リダウト噴火: ケナイ半島から見たリダウト火山の噴火雲。この噴火は1989年12月14日から1990年6月20日まで続いた。それはVEI 3に過ぎなかった。鳥羽は約10,000倍爆発的だった。 R. Clucasによる写真、1990年4月21日。USGS画像。拡大します。詳しくは。




爆発的な噴火の測定

米国地質調査所のクリスニューホールとハワイ大学のスティーブンセルフは、1982年に火山爆発指数(VEI)を開発しました。これは、爆発的な火山噴火を相互に比較できる相対的な尺度です。科学者が目撃した最近の噴火と数千から数百万年前に起こった歴史的な噴火の両方に使用できるため、非常に貴重です。


火山爆発指数を決定するために使用される主な噴火特性は、火山から放出される火砕物質の量です。火砕物には、火山灰、テフラ、火砕流、およびその他の種類の噴出物が含まれます。 VEIレベルを噴火に割り当てる際に、噴火柱の高さと噴火の期間も考慮されます。

関連: 火山の危険

ワワスプリングス: エリック・クリスチャンセンとブリガム・ヤング大学のマイロン・ベストは、ワウ・スプリングスの噴火を、最大ではないにしても最大の爆発的な火山噴火の一つとして支持する証拠を説明しています。

フィッシュキャニオンタフ: ワウスプリングスに匹敵する別のVEI 8噴火は、現在のコロラド州南西部で約2,800万年前に発生しました。ラガリタカルデラの噴火により、元の推定体積約5,000立方キロメートルのデイサイト質のイグニンブライトであるフィッシュキャニオンタフが生成されました。 USGSによる画像。拡大/画像ソース。

VEIスケールの手順

VEIスケールは、噴出物が0.0001立方キロメートル未満の噴火に対して0から始まります。これらの噴火のほとんどはサイズが非常に小さいです。ただし、それらのいくつかは「爆発的」ではなく「爆発的」です。噴出性の噴火は、噴出物が噴出孔から吹き飛ばされる代わりに、噴出孔から溶岩が流れることによって特徴付けられます。


VEI 1の定格の噴火では、0.0001〜0.001立方キロメートルの噴出物が生成されます。 VEI 1より上では、スケールは対数になります。つまり、スケールの各ステップは、放出される材料の量が10倍に増加することを意味します。 VEI 2の噴火は、0.001〜0.01立方キロメートルの噴出物を生成します。 VEI 3の噴火では、噴出物が0.01〜0.1立方キロメートル発生します。 VEI 0からVEI 8へのスケールの進行は、このページの図に示されています。

スケールの各ステップが爆発性の10倍の増加を表すため、VEI 5はVEI 4の約10倍の爆発性を示します。スケールの2つのステップは、爆発性の100倍の増加です。たとえば、VEI 6はVEI 4の約100倍の爆発性があります。VEI8はVEI 2の100万倍の爆発性です。これはすべて、排出量に基づいています。

スケールの各ステップは、放出される材料の10倍の増加であるため、ステップの下端での噴火とステップの上端での噴火のサイズには大きな違いがあります。このため、ステップの上端にあることが知られている噴火に「+」が追加されることがよくあります。たとえば、1918年10月12日の南アイスランドでのカトラの噴火は、非常に強いVEI 4であったため、VEI 4+と評価されました。

ワワスプリングス: エリック・クリスチャンセンとブリガム・ヤング大学のマイロン・ベストは、ワウ・スプリングスの噴火を、最大ではないにしても最大の爆発的な火山噴火の一つとして支持する証拠を説明しています。



鳥羽噴火地点: 約73,000年前、インドネシアのスマトラ島で「鳥羽」と呼ばれる火山が噴火しました。これは、現在の証拠で記録できる最大の火山噴火の1つでした。爆風は約3000マイル離れたインドの森林を破壊し、約2600立方キロメートルの火山屑を放出したと考えられています。今日、火口は長さ約100キロメートル、幅35キロメートルの世界最大の火山湖です。 NASAのLandsat Geocover 2000データを使用して作成した画像。

最高のVEIはどのような噴火ですか?

約50の噴火がVEI 8と評価されたのは、1,000立方キロメートル以上の噴出物を生成したと考えられているためです。これは、長さが10キロメートル、幅が10キロメートル、深さが10キロメートルのコンパクトなイジェクターの塊になります。鳥羽(74,000年前)、イエローストーン(640,000年前)、タウポ湖(26,500年前)の噴火は、特定された47のVEI 8サイトのうち3つです。

噴出物の量が最も多いVEI 8の噴火は、約3,000万年前の現在のユタ州で発生したワウスプリングス噴火です。約1週間で5500立方キロメートルを超える噴出物が生成されたと推定されています。

パラナおよびエテンデカトラップの火成地域での噴火は、260万立方キロメートルを超える噴火量でした。しかし、これらは噴出物を生成する爆発的な噴火ではなく、流動性の玄武岩溶岩を生成する噴火と考えられています。パラナとエテンデカの噴火は、約1億2800万から1億3800万年前に発生しました。彼らの溶岩流はブラジル東部からナミビアとアンゴラの西部に広がっています。アフリカと南アメリカが接続されたときに発生しました。

関連: 火山噴火の種類

セントヘレンズ山の噴火: 1980年5月18日のセントヘレンズ山での噴火は、ほとんどの人が巨大な噴火であると考えました。爆発により山の上部400メートルが除去され、62平方キロメートルをカバーする岩屑なだれが生じ、約600平方キロメートルのエリアで木が倒されました。この噴火はVEI 4でした。VEI8の鳥羽は爆発の約10,000倍でした。 USGSによる画像。

大規模な噴火の頻度



ほとんどの自然現象と同様に、小さな火山噴火は非常に一般的であり、大きな噴火は非常にまれです。米国地質調査所の左のデータは、さまざまなVEI評価の噴火の相対的な頻度をまとめたものです。高VEI噴火の希少性を明確に示していますが、それが起こりうるイベントであることを示しています。

このページの棒グラフは、約10,000年前から1994年までに発生した噴火に関するスミソニアン研究所の世界火山計画のデータを使用して、さまざまなVEI評価で噴火の頻度をまとめたものです。 3000件のVEI 2イベントが発生しました。幸いなことに、非常に大きな噴火は非常にまれなイベントです。

VEI対噴火頻度: このチャートは、大規模な噴火よりも小さくて爆発性の低い噴火の頻度がどれほど高いかを示しています。チャートの作成に使用されるデータは、スミソニアン協会のグローバル火山計画データベースからのものです。このデータベースには、約10,000年前から1994年までに発生した記録された歴史的な噴火が含まれています。

エジェクタボリュームの推定



爆発的な噴火が発生すると、噴出物は爆発の力と風によって広がります。通常、ソースの近くで最も厚く、距離とともに厚さが減少します。

現在の噴火では、観測者は多くの異なる場所から灰の厚さレポートを編集し、灰の厚さの等高線図を作成できます。このデータは、排出物の量を推定するために使用できます。

遠隔地で噴火が発生すると正確な推定が難しくなり、他の島や陸地から遠く離れた島で噴火が発生すると非常に困難になります。これらの状況では、噴火雲のサイズと噴火の期間を灰堆積データと組み合わせて、VEI評価を割り当てることができます。

古代の噴火の噴出量の計算でも、同様の推定問題が発生します。エジェクタは簡単に侵食され、しばしば若い材料で覆われます。これらの状況では、「最良の見積もり」を作成する必要があります。 VEI番号の割り当てが困難な場合、不確実性を示すために疑問符が番号に追加されることがよくあります。たとえば、グローバル火山計画では、イタリアのベスビオ火山の西暦79年10月24日の噴火のVEIを「5?」とリストしています。これは、数を特定するのに十分なデータがないためです。


VEI 8でスケールが停止するのはなぜですか?

これまでに記録されている最大の爆発的噴火は、VEI 8で評価されています。鳥羽、イエローストーン、および他のVEI 8イベントよりも大きな噴火が発生する可能性はありますか?地球には、VEI 9の噴火を評価するために必要な10,000立方キロメートルの噴出物を発射することができる爆風を生成する能力がありますか?

VEI 9の噴火の証拠が存在し、地質学的記録に埋もれている可能性があります。大規模な噴火は非常にまれなイベントですが、大規模な噴火が一度も発生したことはありません。将来、大規模な噴火が発生した場合、それは地球上の生命にとって重大な脅威となるでしょう。

著者:ホバート・M・キング博士