XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Почему вулкан Сакурадзима постоянно извергается?
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
I ВВЕДЕНИЕ
Актуальность: Однажды мне попалась на глаза информация сайта http://vulkania.ru/ (Л. 1) о японском вулкане Сакурадзима, который, на протяжении уже нескольких десятков лет постоянно извергается и является самым активным стратовулканом и самым опасным вулканом в Японии. Чуть позже, я прочитала статью в журнале «Популярная механика» под названием: «Почему вулканы стали извергаться чаще» (Л. 3). В ней рассматривалось предположение о том о том, что во всем мире, в последнее время, участились случаи извержений вулканов. Меня очень заинтересовала эта тема и я решила разобраться в данном вопросе, так возникла гипотеза исследования.
Гипотеза: Причиной постоянных извержений Сакурадзимы является комплексное изменение природных проявлений на планете.
Объект исследования: Частота извержений вулкана Сакурадзима.
Предмет исследования: Вулкан Сакурадзима.
Цель исследования: определение причины постоянных извержений вулкана Сакурадзима.
Исходя из цели, были поставлены следующие задачи:
провести краткое географическое исследование расположения вулкана, выявление основных сведений о нем.
проведение исследования причин увеличения количества извержений вулканов в мире.
Поиск возможных причин постоянного извержения вулкана Сакурадзима.
В ходе работы, мной были изучены следующие источники:
http://vulkania.ru/vulkanyi/vulkanyi-azii/vulkan-sakuradzima.html (Статья с сайта, посвященного вулканам мира).
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%85%D0%BE%D0%BE%D0%BA%D0%B5%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%B2%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%86%D0%BE (Статья из Википедии — электронной энциклопедии).
https://www.popmech.ru/technologies/48975-pochemu-vulkany-stali-izvergatsya-chashche/ (Статья из научно-популярного журнала «Популярная Механика» — электронная версия).
http://proznania.ru/?page_id=79 («ПроЗнания» — электронная база знаний).
http://www.garshin.ru/evolution/geology/geosphere/vulcanology/vulcanic-rhythm.html (Хронология вулканической активности).
Во время работы я использовала следующие методы: поиск информации, изучение и анализ фактического материала.
2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Вначале исследования я постаралась выяснить общую информацию о вулкане Сакурадзима, географические особенности его расположения.
Сакурадзима (яп. 桜島 Сакурадзима, букв. «остров сакуры») — действующий стратовулкан, расположенный на полуострове Осуми острова Кюсю в японской префектуре Кагосима.
До 1914 года был отдельным островом, но в результате извержения соединен потоками лавы с полуостровом Осуми. Высота вулкана — 1117 метров, а площадь — около 77 км². У Сакурадзимы три вершины: северный пик Китадакэ (1117 м), центральный Накадакэ (1060 м) и южный Минамидакэ (1040 м).
Вулкан является частью т.н. «Тихоокеанского вулканического огненного кольца» — области по периметру Тихого океана, в которой находится большинство действующих вулканов и происходит множество землетрясений. Всего в этой зоне насчитывается 328 действующих наземных вулканов из 540 известных на Земле. (Л. 2).
2.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН УВЕЛИЧЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИЗВЕРЖЕНИЙ ВСЕХ ВУЛКАНОВ НА ЗЕМЛЕ.
Многие извержения приводят к разрушению домов и человеческим жертвам. Существует ли такая вещь, как сезонность извержений? Вполне возможно. Ученые начали различать интригующие закономерности в жизнедеятельности вулканов.
Извержения, вызванные изменением скорости вращения Земли
Четыре времени года вызваны наклоном оси вращения Земли, но наша планета подвергается и другому, менее известному влиянию. В связи с такими факторами, как силы притяжения Солнца и Луны, скорость вращения Земли постоянно меняется, соответственно, фактически меняется и продолжительность дня. Разница составляет лишь миллисекунды, но исследования показывают, что это может приводить к серьезным изменениям на нашей планете. С начала XIX века изменения в скорости вращения Земли повлекли за собой увеличение глобального вулканизма. Было установлено, что между 1830 и 2013 годами последовал значительный рост числа крупных вулканических извержений — гораздо больше статистической погрешности. Для изменения вращения планеты требуется огромное количество энергии, которая передается в атмосферу и недра Земли. Ее обширные количества вызывают геологические возмущения и выталкивают лаву на поверхность.
Извержения, вызванные изменением климата
За интенсивным уменьшением ледников следует всплеск вулканической активности. Исследование 2009 года показало, что глобальный уровень вулканической активности вырос примерно в шесть раз за последние 12 тысяч лет, а примерно за то же время вулканическая активность в Исландии выросла по крайней мере в 30 раз. Вулканическая активность континентальной Европы, Северной Америки и Антарктиды увеличивается по мере уменьшения количества льда, что происходит, по-видимому, вследствие значительных геологических возмущений.
Извержения, вызванные таянием льда
Каждый год Антарктида теряет около 40 миллиардов тонн льда. Этот лед настолько тяжелый, что изгибает земную кору, как деревянную доску. Как следствие, когда ледяной покров тает, его масса уменьшается и кора пружинит назад, что может привести к выбросу лавы. (Л. 3).
Вулканическая активность.
Ежегодно извергается приблизительно 60 вулканов, причем и в предшествовавший год происходило извержение примерно трети из них. Имеются сведения о 627 вулканах, извергавшихся за последние 10 тыс. лет, и о 530 - в историческое время, причем 80% из них приурочены к зонам субдукции. Наибольшая вулканическая активность наблюдается в Камчатском и Центрально-Американском регионах. Усиление геомагнитного поля предшествует циклам вулканизма примерно на 20 – 30 тыс. лет. Все явления геомагнетизма происходят на границе внутреннего ядра. Именно здесь возникает избыточное давление, которое передается на границу ядро-мантия и вызывает её течение. Считается, что начало тектонических фаз совпадает с вулканизмом. Прошло примерно 30 тыс. лет после достаточно интенсивного периода вулканизма. Следовательно, в наше время должно начаться усиление тектонической активности планеты. В явном виде этого пока не наблюдается, однако, если обратиться к данным института Вулканологии и Сейсмологии на Камчатке по интенсивности вулканизма в течение последних 12 тыс. лет, то, можно считать, что такая тенденция действительно наблюдается. (Л. 4).
Увеличение количества действующих вулканов за 12 тыс. лет. 2 – наше время.
Кроме того, обнаружена связь между повышением сейсмичности и вулканизма и понижением солнечной активности, синхронных с трансгрессиями Каспийского моря. Эти колебания уровня моря имеют периоды в 100000, 25000, 2000 и 350 лет. Большинство вулканических извержений зафиксированы рядом именно с пиковыми подъёмами вод.
Вулканические извержения нашего времени происходят примерно раз в 10 (8-11) лет – Возможно это связано с солнечной активностью.
1963 г. - Агунг
1974 г. - Фуэго
1982 г. - Эль-Чичон
1991 г. - Пинатубо
Приблизительно 80% крупных вулканических извержений за последние 330 лет приходятся на годы вблизи максимумов и минимумов 11-летнего цикла солнечной активности.
Кроме того, существуют климатически и социально значимые эпохи вулканизма. Например, на тысячелетних древесно-кольцевых хронологиях удалось надёжно зафиксировать особый период (536–547 гг. н.э.) с экстремальной вулканической активностью, совпадающий и с минимумом солнечной активности, зафиксированной другими методами. Этот период проявился как в северных широтах Азиатского континента (Таймыр и северо-восток Якутии), так и континентальной части (в Алтае-Саянской горной стране). Переместились даже растительные зоны. Этот особый период 536–660 лет н.э. содержит и весьма значимые события в истории цивилизации, например, нашествия тюрков и авар, распространение ислама, Юстинианова чума (Первая пандемия). (Л. 5).
Извержения Сакурадзими.
В историческом периоде вулкан извергался в 708, 764, 1471, 1779, 1914 и 1946 годах; с 1955 года вулкан извергается почти постоянно. В 1914 году произошло крупное извержение; землетрясения перед ним привели к гибели как минимум 35 человек, всего же было 58 жертв. С октября 1955 по август 2016 года извергался кратер Сёва на восточном склоне пика Минамидакэ. В марте 2017 года начался (и, по состоянию на июнь 2020 года, продолжается) новый период активности вулкана — стал извергаться кратер на вершине пика Минамидакэ. В 2010-х годах вулкан был весьма активен — к примеру, в одном только 2013 году было зафиксировано 1097 небольших извержений, а в 2014 году — 471 извержение. (Л.3).
Последнее крупное извержение произошло 2 декабря 2020 года, оно началось с довольно сильного взрыва и выброса вулканических бомб, в воздух было выброшен столб пепла высотой более 4 км. (Л. 3).
Вывод: Таким образом, мной было установлено, что гипотеза о том, что причиной постоянных извержений Сакурадзимы является комплексное изменение природных проявлений на планете в историческом прошлом, подтвердилась. В целом, на Земле, постоянно увеличивается интенсивность извержений вулканов, в том числе и вулкана Сакурадзима.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения работы я выполнила все поставленные задачи. Я провела географическое исследование расположения вулкана Сакурадзима, выяснила причины увеличения количества извержений всех вулканов на Земле, установила причины постоянного извержения Сакурадзимы.
Но самым главным, на мой взгляд, приобретением в ходе этой работы, является новое умение: умение шаг за шагом на основе имеющейся информации получать новую и делать для себя маленькие открытия.
ЛИТЕРАТУРА
http://vulkania.ru/vulkanyi/vulkanyi-azii/vulkan-sakuradzima.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%85%D0%BE%D0%BE%D0%BA%D0%B5%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%B2%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BE%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%86%D0%BE
https://www.popmech.ru/technologies/48975-pochemu-vulkany-stali-izvergatsya-chashche/
http://proznania.ru/?page_id=79
http://www.garshin.ru/evolution/geology/geosphere/vulcanology/vulcanic-rhythm.html