Getið þið útskýrt hvernig gosmökkur í eldgosum hegðar sér?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Getið þið útskýrt hvernig gosmökkur í eldgosum hegðar sér?
Gosmökkur er blanda gjósku, vatnsgufu, annarra kvikugasa og lofts. Í sinni einföldustu mynd er hann þrískiptur. Neðsta hluta hans mætti kalla gasspyrnuhluta, miðhlutann uppdrifshluta og efsta hlutann kúf. Þessi skipting skýrist af því hvaða kraftar knýja einstaka hluta makkarins.^[1]

Í mörgum sprengigosum þeytast gosefnin úr gígnum á miklum hraða. Þau hafa því mikinn skriðþunga sem nær að lyfta gosefnunum, þar til hreyfiorka þeirra er uppurin. Nægir hann oft til að þau ná nokkurra kílómetra hæð. Þar fyrir ofan tekur uppdrifshluti makkarins við. Samhliða því að gosefnin berast út í andrúmsloftið, taka þau að draga til sín kyrrstætt loft. Það sogast inn í mökkinn, hitnar og þenst út vegna snertingar við heit gosefni. Við efri mörk gasspyrnuhlutans þarf mökkurinn að hafa náð til sín nægilegu lofti og hitað það, til þess að hann verði eðlisléttari en loftið í kring. Við þær aðstæður stígur mökkurinn vegna uppdrifskrafts og hrífur með sér þau gjóskukorn sem hann getur borið. Andrúmsloftið þynnist með hæð, og svo fer að lokum að mökkurinn verður jafnþungur loftinu umhverfis. Vegna uppdrifsins hafa gosefnin hraða og skriðþunga þegar þau koma upp í kúfinn. Þau lyftast því og dreifast þar til skriðþungi þeirra er uppurinn. Kúfurinn breiðir úr sér til hliðanna, því að efni heldur áfram að streyma upp í hann, en jafnframt berst hann undan vindi. Þegar uppdrifs gætir ekki lengur, missir kúfurinn burðargetu sína og gjóskukornin falla til jarðar, mishratt vegna mismunandi stærðar og þyngdar. Hæð gosmakkar og vindhraða í loftlögunum umhverfis ráða mestu um hve langt þau berast, ásamt fallhraða gjóskukornanna.

Ekki hafa allir gosmekkir gasspyrnuhluta, uppdrifshluta og kúf. Í basískum gosum þar sem utanaðkomandi vatn kemur ekki við sögu, myndast oft öflugir kvikustrókar. Þeir eru gasspyrnuhluti makkarins, en kraftmikill uppdrifshluti myndast sjaldan, meðal annars vegna þess að kvikuflikkin eru stór, berast ekki hátt og skila ekki varma nægilega hratt til loftsins í kring. Töluvert öflugir gosmekkir geta myndast í gosum þegar utanaðkomandi vatn kemst í snertingu við kvikuna. Nokkuð er um að gasspyrnuhlutann vanti, en öflug suða valdi uppdrifi vatnsgufu og gjósku og búi til gosmökk með myndarlegan kúf. Þá gerist það stundum í mjög öflugum sprengigosum, að gosmökkur nær ekki að draga til sín nægilega mikið loft til að eðlismassi hans verði lægri en loftsins umhverfis. Þá myndast ekki uppdrifshluti, heldur hrynur mökkurinn, og gosefnin flæða með jörðu og mynda gjóskuflóð. Mörg stórgos hegða sér þannig.

Tilvísun:

1. ^ Wilson og fleiri, 1980. Explosive eruptions-IV. The control of magma properties and conduit geometry on eruption column behaviour. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 63, 117-148. Carey og Brusikk, 2000. Volcanic Plumes. Encyclopedia of volcanos (Haraldur Sigurðsson o.fl. ritstj.) Academic Press, San Diego, 527-544.

Myndir:

• Teikning af gosmekki: Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar, bls. 91. Upprunalega: Schmincke, 2004. Volcanism. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York. 324 bls.
• Mynd frá Eyjafjallajökli: Flickr - Photo Sharing! - Sævar Helgi Bragason. (Sótt 13. 10. 2014).

---

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar og birt með góðfúslegu leyfi.

...