Подводный вулкан

Видео исследования NOAA , показывающее остатки подводных смоляных вулканов.

Подводные вулканы — это подводные жерла или трещины на поверхности Земли , из которых может извергаться магма . Многие подводные вулканы расположены вблизи областей формирования тектонических плит , известных как срединно-океанические хребты . По оценкам, только на вулканы срединно-океанических хребтов приходится 75% выброса магмы на Земле. ^[1] Хотя большинство подводных вулканов расположены в глубинах морей и океанов они могут сбрасывать материал в атмосферу , некоторые из них существуют и на мелководье, и во время извержения . Общее количество подводных вулканов оценивается более чем в один миллион (большинство из них сейчас потухло), из которых около 75 000 возвышаются на высоту более 1 километра (0,62 мили) над морским дном . ^[1] Известно, что за последние 11 700 лет извергались только 119 подводных вулканов в океанах и морях Земли. ^[2]^[3]

Гидротермальные жерла , места обильной биологической активности, обычно встречаются вблизи подводных вулканов.

Влияние воды на вулканы

Присутствие воды может существенно изменить характеристики извержения вулкана и взрывов подводных вулканов по сравнению с наземными.

Например, вода заставляет магму охлаждаться и затвердевать гораздо быстрее, чем при земном извержении, часто превращая ее в вулканическое стекло . Формы и текстура лавы, образуемой подводными вулканами, отличаются от лавы, извергаемой на суше. При контакте с водой вокруг лавы образуется твердая корка. Наступающая лава течет в эту кору, образуя так называемую подушечную лаву .

Ниже глубины океана около 2200 метров (7200 футов), где давление превышает критическое давление воды (22,06 МПа или около 218 атмосфер для чистой воды), она больше не может кипеть; он становится сверхкритической жидкостью . Без звуков кипения глубоководные вулканы может быть трудно обнаружить на больших расстояниях с помощью гидрофонов . ^{[ нужна ссылка ]}

Критическое повышение температуры и давления растворов солей, обычно присутствующих в морской воде. Ожидается, что состав водного раствора вблизи горячего базальта и циркулирующего в каналах горячих пород будет отличаться от состава основной воды (т. е. морской воды вдали от горячих поверхностей). По одной из оценок, критическая точка составляет 407 ° C (765 ° F) и 29,9 МПа, а состав раствора соответствует составу примерно 3,2% NaCl. ^[4]

Исследовать

Ученым еще многое предстоит узнать о местонахождении и активности подводных вулканов. В первые два десятилетия этого столетия Управление по исследованию океана НОАА финансировало исследование подводных вулканов, причем особенно примечательны миссии «Огненного кольца» к Марианской дуге в Тихом океане. Используя аппараты с дистанционным управлением (ROV), ученые изучали подводные извержения, пруды с расплавленной серой , трубы черного дыма и даже морскую жизнь, адаптированную к этой глубокой и жаркой среде.

Исследования, проведенные с помощью ROV KAIKO у берегов Гавайских островов, показали, что потоки лавы пахоэхо возникают под водой, а степень уклона подводной местности и скорость поступления лавы определяют форму образующихся лепестков. ^[5]

В августе 2019 года средства массовой информации сообщили о большом плоте из пемзы, плавающем в южной части Тихого океана между Фиджи и Тонгой. ^[6] Последующие научные исследования показали, что плот пемзы возник в результате извержения близлежащего подводного вулкана, которое непосредственно наблюдалось в виде вулканического шлейфа на спутниковых изображениях. ^[7] лучше прогнозировать предвестники подводных извержений, такие как низкочастотные землетрясения или гидрофонов данные Это открытие поможет ученым с помощью машинного обучения . ^[7]

Подводные горы

Многие подводные вулканы представляют собой подводные горы , обычно это потухшие вулканы , которые резко поднимаются с морского дна на глубину от 1000 метров (3300 футов) до 4000 метров (13000 футов). определяют их Океанографы как независимые объекты, возвышающиеся как минимум на 1000 метров (3300 футов) над морским дном. Пики часто находятся на глубине от сотен до тысяч метров под поверхностью и поэтому считаются расположенными в глубоком море . ^[8] По оценкам, по всему миру встречается 30 000 подводных гор, и лишь немногие из них изучены. ^{[ нужна ссылка ]} Однако некоторые подводные горы также необычны. Например, хотя вершины подводных гор обычно находятся на сотни метров ниже уровня моря, подводная гора Боуи в тихоокеанских водах Канады поднимается с глубины около 3000 метров (9800 футов) до глубины 24 метров (79 футов) от поверхности моря. ^{[ нужна ссылка ]}

Определение типов высыпаний по звукам

Существует два типа звука, создаваемого подводными извержениями: один создается медленным высвобождением и разрывом больших пузырей лавы, а другой создается быстрыми взрывами газовых пузырей. Использование этого метода для различения этих двух явлений может помочь измерить соответствующее воздействие на морских животных и экосистемы. Также можно оценить объем и состав потока лавы и включить его в модель для экстраполяции потенциальных последствий.

Ученые связали звуки со зрелищами в обоих типах извержений. В 2009 году видеокамера и гидрофон плавали на высоте 1200 метров (3900 футов) ниже уровня моря в Тихом океане недалеко от Самоа, наблюдая и слушая извержение вулкана Западный Мата несколькими способами. Объединение видео и аудио позволило исследователям изучить звуки, издаваемые медленным излиянием лавы, и различные звуки, издаваемые сотнями газовых пузырьков. ^[10]^[11]

См. также

Список подводных вулканов

Ссылки

↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Мартин Р. Спейт, Питер А. Хендерсон, «Морская экология: концепции и приложения», John Wiley & Sons, 2013. ISBN 978-1-4051-2699-1 .
^ Венцке, Э., изд. (2013). «Список голоценовых вулканов» . Программа глобального вулканизма «Вулканы мира» (версия 4.9.1) . Смитсоновский институт . Проверено 18 ноября 2020 г.
^ Венцке, Э., изд. (2013). «Сколько здесь действующих вулканов?» . Глобальная программа вулканизма «Вулканы мира» (версия 4.9.1) . Смитсоновский институт . Проверено 18 ноября 2020 г.
^ Майкл Э.К. Пилсон, «Введение в химию моря», 2-е издание. Издательство Кембриджского университета, 2013.
^ Умино, Сусуму; Липман, Питер В.; Обата, Сумие (01 июня 2000 г.). «Подводные лепестки потока лавы, наблюдаемые с помощью ROV KAIKO, погружающегося у Гавайских островов» . Геология . 28 (6): 503–506. doi : 10.1130/0091-7613(2000)028<0503:slfloo>2.3.co;2 . ISSN 0091-7613 .
^ Посох стражей (25 августа 2019 г.). «Массивный пемзовый «плот», обнаруженный в Тихом океане, может помочь пополнить запасы Большого Барьерного рифа» . Хранитель . Проверено 19 марта 2021 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Спутниковое расследование обнаружило подводные извержения» . Эос . 31 марта 2020 г. Проверено 19 марта 2021 г.
^ Нибаккен, Джеймс В. и Бертнесс, Марк Д., 2005. Морская биология: экологический подход. Шестое издание. Бенджамин Каммингс, Сан-Франциско
^ «Ученые обнаружили и сфотографировали взрывной глубоководный вулкан» . НОАА . 17 декабря 2009 г. Проверено 19 декабря 2009 г.
^ Scientificamerican.com 22 апреля 2015 г. Взрыв подводного вулкана на глазах ученых
^ Дзиак, РП; Боненштиль, доктор медицинских наук; Бейкер, ET; Мацумото, Х.; Каплан-Ауэрбах, Дж .; Эмбли, RW; Мерл, С.Г.; Уокер, СЛ; Лау, Т.-К.; Чедвик, WW (2015). «Длительная взрывная дегазация и деятельность селевых потоков на подводном вулкане Западная Мата» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 42 (5): 1480–1487. Бибкод : 2015GeoRL..42.1480D . дои : 10.1002/2014GL062603 .

Внешние ссылки

Информация о вулканах из Института глубоководных исследований океана , Океанографического института Вудс-Хоул.
Мир вулканов - сейчас поддерживается факультетом геолого-геофизических наук Университета штата Орегон.
Британика – подводные вулканы
Геологическая служба США
Миссия по исследованию огненного кольца

[speight-1] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Мартин Р. Спейт, Питер А. Хендерсон, «Морская экология: концепции и приложения», John Wiley & Sons, 2013. ISBN 978-1-4051-2699-1 .

[GVPDatabase2020-2] Венцке, Э., изд. (2013). «Список голоценовых вулканов» . Программа глобального вулканизма «Вулканы мира» (версия 4.9.1) . Смитсоновский институт . Проверено 18 ноября 2020 г.

[GVP-FAQ-3] Венцке, Э., изд. (2013). «Сколько здесь действующих вулканов?» . Глобальная программа вулканизма «Вулканы мира» (версия 4.9.1) . Смитсоновский институт . Проверено 18 ноября 2020 г.

[4] Майкл Э.К. Пилсон, «Введение в химию моря», 2-е издание. Издательство Кембриджского университета, 2013.

[5] Умино, Сусуму; Липман, Питер В.; Обата, Сумие (01 июня 2000 г.). «Подводные лепестки потока лавы, наблюдаемые с помощью ROV KAIKO, погружающегося у Гавайских островов» . Геология . 28 (6): 503–506. doi : 10.1130/0091-7613(2000)028<0503:slfloo>2.3.co;2 . ISSN 0091-7613 .

[6] Посох стражей (25 августа 2019 г.). «Массивный пемзовый «плот», обнаруженный в Тихом океане, может помочь пополнить запасы Большого Барьерного рифа» . Хранитель . Проверено 19 марта 2021 г.

[:0-7] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Спутниковое расследование обнаружило подводные извержения» . Эос . 31 марта 2020 г. Проверено 19 марта 2021 г.

[8] Нибаккен, Джеймс В. и Бертнесс, Марк Д., 2005. Морская биология: экологический подход. Шестое издание. Бенджамин Каммингс, Сан-Франциско

[9] «Ученые обнаружили и сфотографировали взрывной глубоководный вулкан» . НОАА . 17 декабря 2009 г. Проверено 19 декабря 2009 г.

[10] Scientificamerican.com 22 апреля 2015 г. Взрыв подводного вулкана на глазах ученых

[11] Дзиак, РП; Боненштиль, доктор медицинских наук; Бейкер, ET; Мацумото, Х.; Каплан-Ауэрбах, Дж .; Эмбли, RW; Мерл, С.Г.; Уокер, СЛ; Лау, Т.-К.; Чедвик, WW (2015). «Длительная взрывная дегазация и деятельность селевых потоков на подводном вулкане Западная Мата» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 42 (5): 1480–1487. Бибкод : 2015GeoRL..42.1480D . дои : 10.1002/2014GL062603 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

v т и Земли Рельеф
List of landforms
Mountainous	Butte Hill Flat Mountain Mountain range Plateau Ridge Table Valley
Continental plain	Ice sheet Plain Steppe Tundra
Fluvial	Alluvial fan Beach Canyon Cave Channel Cliff Lake Island Levee Floodplain Meander Oasis Pond Rapids River River delta River mouth Strait Swamp Valley Waterfall
Glacial	Arête Cirque Esker Glacier Ice field Fjord Tunnel valley
Oceanic and coastal landforms	Atoll Bay Cape Channel Coast Continental shelf Coral reef Estuary Island Isthmus Lagoon Mid-ocean ridge Oceanic trench Peninsula Seamount Volcanic island
Volcanic	Caldera Geyser Guyot Lava dome Lava field Mid-ocean ridge Submarine volcano Volcanic crater Volcanic crater lake Volcanic dam Volcanic island Volcanic plateau Volcanic plug Volcano Wall rock
Aeolian	Desert Dry lake Dune Sandhill Tundra
Artificial	Artificial island Artificial reef Bridge Building Canal Dam Ditch Land reclamation Levee Polder Quarry Reservoir Road Tunnel
See also: Geographical feature

v т и Вулканы
Types	Caldera Cinder cone Complex volcano Cryovolcano Cryptovolcanic structure Fissure vent Lava cone Lava dome Maar Mud volcano Parasitic cone Pyroclastic cone Pyroclastic shield Rootless cone Shield volcano Somma volcano Stratovolcano Subglacial volcano Submarine volcano Supervolcano Tossol Volcanic cone Harmonic tremor
Volcanic rocks	Agglomerate Andesite Basalt Basaltic andesite Benmoreite Blairmorite Cinder Dacite Felsite Ignimbrite Komatiite Lapilli Latite Leucitite Nephelinite Obsidian Phonolite Phonotephrite Pumice Rhyodacite Rhyolite Tephra Tephriphonolite Trachyandesite Trachybasalt Trachyte Tuff Pyroclastic fall Pyroclastic flow
Lists and groups	Hotspot Lists of volcanoes Eruptions by death toll Decade Volcanoes Volcanic arc Volcanic belt Volcanic field monogenetic polygenetic
Category Commons Portal WikiProject

v т и Физическая океанография
Waves	Airy wave theory Ballantine scale Benjamin–Feir instability Boussinesq approximation Breaking wave Clapotis Cnoidal wave Cross sea Dispersion Edge wave Equatorial waves Fetch Gravity wave Green's law Infragravity wave Internal wave Iribarren number Kelvin wave Kinematic wave Longshore drift Luke's variational principle Mild-slope equation Radiation stress Rogue wave Rossby wave Rossby-gravity waves Sea state Seiche Significant wave height Soliton Stokes boundary layer Stokes drift Stokes wave Swell Trochoidal wave Tsunami megatsunami Undertow Ursell number Wave action Wave base Wave height Wave nonlinearity Wave power Wave radar Wave setup Wave shoaling Wave turbulence Wave–current interaction Waves and shallow water one-dimensional Saint-Venant equations shallow water equations Wind setup Wind wave model
Circulation	Atmospheric circulation Baroclinity Boundary current Coriolis force Coriolis–Stokes force Craik–Leibovich vortex force Downwelling Eddy Ekman layer Ekman spiral Ekman transport El Niño–Southern Oscillation General circulation model Geochemical Ocean Sections Study Geostrophic current Global Ocean Data Analysis Project Gulf Stream Halothermal circulation Humboldt Current Hydrothermal circulation Langmuir circulation Longshore drift Loop Current Modular Ocean Model Ocean current Ocean dynamics Ocean dynamical thermostat Ocean gyre Overflow Princeton ocean model Rip current Subsurface currents Sverdrup balance Thermohaline circulation shutdown Upwelling Wind generated current Whirlpool World Ocean Circulation Experiment
Tides	Amphidromic point Earth tide Head of tide Internal tide Lunitidal interval Perigean spring tide Rip tide Rule of twelfths Slack tide Tidal bore Tidal force Tidal power Tidal race Tidal range Tidal resonance Tide gauge Tideline Theory of tides
Landforms	Abyssal fan Abyssal plain Atoll Bathymetric chart Coastal geography Cold seep Continental margin Continental rise Continental shelf Contourite Guyot Hydrography Knoll Oceanic basin Oceanic plateau Oceanic trench Passive margin Seabed Seamount Submarine canyon Submarine volcano
Plate tectonics	Convergent boundary Divergent boundary Fracture zone Hydrothermal vent Marine geology Mid-ocean ridge Mohorovičić discontinuity Vine–Matthews–Morley hypothesis Oceanic crust Outer trench swell Ridge push Seafloor spreading Slab pull Slab suction Slab window Subduction Transform fault Volcanic arc
Ocean zones	Benthic Deep ocean water Deep sea Littoral Mesopelagic Oceanic Pelagic Photic Surf Swash
Sea level	Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis Future sea level Global Sea Level Observing System North West Shelf Operational Oceanographic System Sea-level curve Sea level rise Sea level drop World Geodetic System
Acoustics	Deep scattering layer Hydroacoustics Ocean acoustic tomography Sofar bomb SOFAR channel Underwater acoustics
Satellites	Jason-1 Jason-2 (Ocean Surface Topography Mission) Jason-3
Related	Acidification Argo Benthic lander Color of water DSV Alvin Marginal sea Marine energy Marine pollution Mooring National Oceanographic Data Center Ocean Explorations Observations Reanalysis Ocean surface topography Ocean temperature Ocean thermal energy conversion Oceanography Outline of oceanography Pelagic sediment Sea surface microlayer Sea surface temperature Seawater Science On a Sphere Stratification Thermocline Underwater glider Water column World Ocean Atlas
Oceans portal Category Commons