Оползни представляют собой одну из самых разрушительных геологических угроз в мире сегодня. Одной из основных причин этого является высокая скорость скольжения, достигающая до 160 км / час (100 миль в час). Другим является тот факт, что эти слайды могут нести много мусора с ними, которые служат для усиления их разрушительной силы.
Взятые вместе, это то, что известно как селевой поток, естественная опасность, которая может иметь место во многих частях мира. Один поток способен погребать целые города и сообщества, покрывать дороги, вызывать смерть и травмы, уничтожать имущество и останавливать весь транспорт. Так как мы с ними справимся?
Определение:
Поток мусора - это, по сути, быстро движущийся оползень, состоящий из сжиженной, неуплотненной и насыщенной массы, напоминающей текучий бетон. В этом отношении они не отличаются от лавин, где неуплотненный лед и снег стекают вниз по поверхности горы, неся с собой деревья и камни.
Распространенным заблуждением является смешение селевых потоков с оползнями или селевыми потоками. По правде говоря, они отличаются тем, что оползни состоят из связного блока материала, который скользит по поверхности. Потоки мусора, напротив, состоят из «рыхлых» частиц, которые движутся независимо внутри потока.
Точно так же потоки грязи состоят из грязи и воды, тогда как потоки мусора состоят из более крупных частиц. В целом было подсчитано, что, по меньшей мере, 50% частиц, содержащихся в потоке мусора, состоят из частиц размером с песок или более крупных частиц (т.е. камней, деревьев и т. Д.).
Типы потоков:
Существует два типа обломков, известные как Лахар и Йокулхлауп. Слово Lahar имеет индонезийское происхождение и связано с потоками, связанными с вулканической деятельностью. Различные факторы могут вызвать лахар, в том числе таяние ледникового льда из-за вулканической активности, интенсивные осадки на рыхлом пирокластическом материале или прорыв озера, которое ранее было повреждено пирокластическим или ледниковым материалом.
Jokulhlaup - это исландское слово, которое описывает потоки, возникшие в результате ледникового паводка. В Исландии многие такие наводнения вызваны подледными вулканическими извержениями, поскольку Исландия находится на Срединно-Атлантическом хребте. В других местах более распространенной причиной jokulhlaups является нарушение озер, покрытых льдом или моренами.
Такие нарушения часто вызваны внезапным отеком ледникового льда в озеро, которое затем вызывает волну смещения, чтобы прорвать морену или ледяную плотину. Вниз от точки разлома, jökulhlaup может значительно увеличиться в размере, собирая осадок и воду из долины, через которую он проходит.
Причины потоков:
Потоки мусора могут быть вызваны несколькими способами. Как правило, они возникают в результате внезапного дождя, когда вода начинает смывать материал со склона, или когда вода удаляет материал со свежесожженного участка земли. Быстрое таяние снега также может быть причиной, когда недавно растаявшая снежная вода направляется по крутой долине, заполненной обломками, достаточно рыхлыми для мобилизации.
В любом случае быстро движущаяся вода движется вниз по склонам и в каньоны и долины внизу, набирая скорость и обломки, спускаясь по стенам долины. В самой долине можно собирать месяцы заросшей почвы и камней, а затем начинать движение с водой..
Когда система постепенно набирает скорость, возникает петля обратной связи: чем быстрее течет вода, тем больше она может набирать скорость. Со временем эта стена начинает напоминать бетон по внешнему виду, но может двигаться так быстро, что может срывать валуны с полов каньонов и швырять их по пути потока. Именно скорость и чудовищность этих переносимых частиц делают поток мусора таким опасным.
Другой важной причиной селевых потоков является эрозия паров и берегов рек. Поскольку текущая вода постепенно вызывает разрушение берегов, эрозия может привести к образованию толстых отложений насыщенных материалов, уложенных на стенах долины. Эта эрозия удаляет опору от основания склона и может вызвать внезапный поток мусора.
В некоторых случаях селевые потоки происходят из более старых оползней. Они могут принимать форму неустойчивых масс на крутом склоне. После смазывания потоком воды поверх старого оползня материал скольжения или эрозия в основании могут удалить опору и вызвать поток.
Некоторые селевые потоки возникают в результате лесных пожаров или вырубки лесов, когда растительность сжигается или срывается с крутого склона. До этого корни растительности закрепляли почву и удаляли поглощенную воду. Потеря этой опоры приводит к накоплению влаги, которая может привести к разрушению конструкции, за которой следует поток.
Извержение вулкана может привести к таянию большого количества снега и льда на склонах вулкана. Этот внезапный прилив воды может собрать пепел и пирокластический мусор, когда он стекает по крутому вулкану, и быстро уносить их вниз по течению на большие расстояния.
Во время извержения вулкана Котопахи в Эквадоре в 1877 году селевые потоки прошли через 300 километров вниз по долине со средней скоростью около 27 километров в час. Селевые потоки являются одним из смертельных «внезапных нападений» вулканов.
Методы профилактики:
В прошлом использовалось много методов для остановки или отвода мусора. Популярным методом является строительство мусорных бассейнов, которые предназначены для «улавливания» потока в депрессивной и окруженной стеной зоне. Они специально предназначены для защиты почвы и водных источников от загрязнения и предотвращения повреждений ниже по течению.
В некоторых бассейнах имеются специальные переливные каналы и экраны, которые позволяют воде вытекать из потока, сохраняя при этом мусор, а также оставляют больше места для более крупных объектов. Однако такие бассейны дороги и требуют значительного труда для строительства и обслуживания; следовательно, почему они считаются вариантом последней инстанции.
В настоящее время нет способа отслеживать возможность селевого потока, поскольку они могут возникать очень быстро и часто зависят от погодных циклов, которые могут быть непредсказуемыми. Однако системы раннего предупреждения разрабатываются для использования в районах, где риск селевого мусора особенно высок.
Один метод включает раннее обнаружение, когда чувствительные сейсмографы обнаруживают потоки мусора, которые уже начали перемещаться, и оповещают местные сообщества. Другой способ заключается в изучении погодных условий с использованием радиолокационных изображений для оценки осадков - с использованием значений интенсивности и продолжительности осадков, чтобы установить порог, когда и где могут возникать потоки.
Кроме того, хорошей профилактической мерой является пересадка лесов на склонах холмов для закрепления почвы, а также мониторинг холмистых местностей, которые недавно пострадали от лесных пожаров. Выявление районов, где в прошлом происходили селевые потоки или где присутствуют надлежащие условия, также является жизнеспособным средством разработки плана по уменьшению селевых потоков.
Мы написали много статей о оползнях для журнала Space. Вот спутники, которые могут предсказать оползни, недавние оползни на Марсе, более свежие оползни на Марсе, оползни и яркие кратеры на Церере, обнаруженные в чудесных новых снимках рассвета.
Если вам нужна дополнительная информация о потоке мусора, посетите домашнюю страницу Visible Earth. А вот ссылка на Обсерваторию Земли НАСА.
Мы также записали эпизод «Астрономического сотворения» о планете Земля. Послушайте, Эпизод 51: Земля.
Источники:
- Википедия - Поток мусора
- Наука о Земле Австралия - Обломки потока
- Geology.com - Поток мусора
- AZGS - селевые потоки в горах Каталина
