冰岛及其他地区的火山喷发:控制熔岩的努力仍然充满挑战

冰岛、夏威夷和意大利都曾尝试控制熔岩以拯救城市。一位火山学家解释了这些方法

Lava flows from a fissure in Iceland

2024年1月14日,熔岩从冰岛格林达维克附近的一条裂缝中流出。

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以下文章经 The Conversation 许可转载,该网站是一家报道最新研究的在线出版物。

2024 年 1 月 14 日,熔岩从冰岛西南部 Sundhnúkur 火山系统中喷发而出。正如世界在网络摄像头和社交媒体上看到的那样,熔岩流切断了道路,并从一条侵入沿海小镇格林达维克郊外的新裂缝中冒出,烧毁了沿途至少三所房屋。


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附近,几周来一直致力于建造大型土坝和护堤以试图转移熔岩流的建筑车辆不得不撤退。

过去,人类尝试过许多方法来阻止熔岩,从试图通过用海水冷却来使其冻结在原地,到使用炸药来破坏其供应,再到建造土质屏障。

现在说冰岛的土方工程是否会成功拯救格林达维克还为时过早,格林达维克是一个拥有约 3,500 名居民的城镇,以及附近的一个地热发电厂。作为一名火山学家,我关注这些方法。阻止或改道熔岩最成功的尝试都涉及像冰岛这样的改道。

为什么熔岩如此难以阻止

熔岩是一种缓慢粘稠的流体,其行为有点像焦油。它受重力影响,因此与其他流体一样,它将沿着最陡峭的下降路径向下流动。

它的熔岩温度通常远高于华氏 2,000 度(1,000 摄氏度),没有什么东西能挡住它的路。

将熔岩冻结在原地

1973 年,冰岛人尝试了最著名的“熔岩冻结”实验。他们使用来自一小群小船和渔船的水管,以保护海马岛上的小社区免受埃尔德费尔火山熔岩的侵害。

熔岩流正威胁要封闭港口,这对该地区的渔业至关重要,并且是通往冰岛大陆的生命线。在对该策略的成功进行正确评估之前,喷发就结束了,但港口幸存了下来。

用炸药对抗熔岩

1935 年和 1942 年,夏威夷人使用了从飞机上投掷的炸药,试图破坏莫纳罗亚火山的熔岩流,这些熔岩流威胁着大岛上的希洛镇。

这个想法是破坏火山中向地表供应熔岩的通道或熔岩管。两次尝试均未成功。爆炸产生了新的通道,但新形成的熔岩流很快重新加入了原始的熔岩通道

熔岩屏障和改道

最近的努力主要集中在第三种策略:建造水坝或沟渠,试图将熔岩流转移到不同的最陡下降路径,进入不同的“熔岩分水岭”,这是一个类似于分水岭的概念,但熔岩会自然地流向那里。

结果好坏参半,但如果熔岩流可以清楚地转移到熔岩会自然流动的不同区域,并且不会在此过程中威胁到不同的社区,那么改道可能会成功。

然而,许多试图改道熔岩的尝试都失败了。1992 年,在意大利建造的用于阻止埃特纳火山熔岩流的屏障减缓了熔岩流,但熔岩最终溢过了每一个屏障

冰岛的改道努力

一系列地震表明附近火山系统重新活跃后,冰岛当局于 2023 年 11 月疏散了格林达维克的居民。

此后不久,就开始为该镇和一些附近的重要的基础设施建造防护屏障,特别是斯瓦尔特森吉地热发电站。12 月中旬,当格林达维克东北约 2.5 英里处发生首次火山喷发时,建设工作不得不暂停,但 1 月份又恢复了。1 月 14 日,当岩浆再次到达地表时,工作仍在进行中。

在该地区改道熔岩很困难,部分原因是格林达维克周围的土地相对平坦。这使得更难确定重定向熔岩的清晰的替代最陡下降路径。

冰岛官员于 1 月 15 日报告说,主要裂缝的大部分熔岩都沿着屏障外侧流动,但是,一条新的裂缝也在外围内部打开,将熔岩送入了一个社区。不幸的是,这暗示着格林达维克仍然面临风险。

本文最初发表于 The Conversation。阅读原始文章

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