Vulkanasche besteht aus Fragmenten von vulkanischen Gläsern, Mineralien und pulverisierten Gesteinen mit einem Durchmesser von etwa 0.079 Zoll, die während eines Vulkanausbruchs entstanden sind. Der Begriff Vulkanasche wird oft nur für Tephra verwendet (alle Produkte eines Vulkanausbruchs einschließlich aller Partikel mit einem Durchmesser von mehr als 0.079 Zoll). Sie entstehen während einer explosiven Eruption, wenn sich das gelöste Gas ausdehnt und in die Atmosphäre entweicht. Die Kraft zerschlägt das Magma und zwingt es in die Luft, wo es sich verfestigt und zu vulkanischem Gestein und Glassplittern wird.
Wie entsteht Vulkanasche?
Der explosive Vulkanausbruch tritt auf, wenn Magma beim Aufsteigen dekomprimiert wird, wodurch gelöste flüchtige Verbindungen (hauptsächlich Kohlendioxid und Wasser) zu Gasblasen ausgasen können. Wenn mehr Gasblasen den Keimbildungsprozess durchlaufen, wird eine Form erzeugt, die die Magma-Dichte verringert und sie in die Atmosphäre treibt. Die Fragmentierung findet statt, wenn die Blasen etwa 80Vol% des ausgebrochenen Magmas besetzen. Während des Zertrümmerns brechen heftig expandierende Gasblasen die ausgebrochene Mischung in winzige Fragmente, die in die Luft freigesetzt werden, wo sie sich verfestigen und Vulkanasche bilden.
Vulkanasche kann auch durch die pyroklastischen Dichteströme entstehen, die entstehen, wenn ein Lavadom kollabiert. Partikelabrieb tritt auf, wenn sie innerhalb dieser Strömungen miteinander wechselwirken, was zur Bildung von feinkörnigen Vulkanaschepartikeln führt. Es kann auch während des sekundären Fragmentierungsprozesses des Bimssteins aufgrund der Wärmekonservierung innerhalb dieser Ströme gebildet werden.
Vulkanasche kann auch während eines phreatomagmatischen Eruptionsprozesses gebildet werden. Während dieses Prozesses findet eine Fragmentierung statt, wenn sich das Magma mit Eis oder Wasser mischt. Wenn sie kombiniert werden, wird ein isolierender Dampffilm gebildet, und das Kollabieren dieses Films führt zu einer direkten Kopplung von heißem Magma und kaltem Wasser. Die Zunahme des Wärmetransfers verursacht die Expansion von Wasser und das Brechen von Magma in winzige Partikel, die durch den Vulkanauslass freigesetzt werden. Der Fragmentierungsprozess vergrößert die Kontaktfläche zwischen Wasser und Magma, was einen Rückkopplungsmechanismus erzeugt, der mehr feine Aschepartikel erzeugt.
Was sind die physikalischen Eigenschaften von Vulkanasche?
Die vulkanische Asche, die während eines Vulkanausbruchs gebildet wird, hat verschiedene Fraktionen von lithischen (nichtmagnetischen), kristallinen oder vitrischen (nichtkristallinen) Partikeln. Die während der magmatischen Eruption mit niedriger Viskosität (strombolianische und hawaiianische basaltische Eruption) gebildete bilden je nach Eruptionsprozess eine große Anzahl von Pyroklasten. Die Asche des Hawaiianischen Brunnens hat hellbraune basaltische Pyroklasten mit Phenokristallen und Mikroliten. Partikel, die bei phreatischen Eruptionen gebildet wurden, haben hydrothermales Mineral- und Steinfragment in einer Tonmatrix verändert.
Vulkanasche hat Pyroklasten mit einem Durchmesser von weniger als 0.079 Zoll. Die allgemeine Korngröße von Vulkanasche variiert in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Magmas. Rhyolitische Magmen bilden aufgrund ihrer hohen Viskosität feinkörnigere Partikel. Der Anteil an Feinpartikeln ist bei sicilic Vulkanausbrüchen hoch, da seine Vesikelgröße kleiner ist als die der Matic Magmas.
Die Auswirkungen von Vulkanasche auf die Atmosphäre
Vulkanasche kann sich über eine breite Region am Himmel ausbreiten und Tageslicht in Dunkelheit verwandeln, was die Sicht beeinträchtigt. Flugasche ist ziemlich gefährlich für Flugzeuge. Blitz und Donner begleiten manchmal die gewaltigen Wolken, die Vulkanasche bildet. Sie können die Stratosphäre erreichen und die Sonnenstrahlung reflektieren, während sie die Landstrahlung absorbieren, was zu einer Senkung der Erdtemperatur führt. In schweren Fällen beeinflussen die vulkanischen Winter die Wetterbedingungen der Erde.
