火山灰是一種由火山爆發時產生的岩石碎片、礦物晶體及火山玻璃組成的微小顆粒,它的直徑一般小於2毫米。雖然人們通常將火山灰這個術語用得較為寬泛,但實際上,它的正確名稱應為「火山灰噴發物」,包括所有爆炸性噴發產物,包括直徑大於2毫米的顆粒。火山灰是在爆炸性的火山噴發過程中形成的,當熔岩中的溶解氣體劇烈脫出至大氣中時,就會導致火山灰的形成。這股強大的氣體推動下,將熔岩粉碎,將其噴到空中,隨後在空氣中凝固為火山灰顆粒。
火山灰一旦進入大氣,就會受到風的影響而被傳播至數千公里外。
火山灰的形成過程主要發生於兩種噴發:爆炸性噴發和富水噴發。在這些噴發中,當熔岩達到表面時,氣體迅速膨脹並形成原始泡泡,這過程導致熔岩顆粒被撕裂,進而形成火山灰。當熔岩遇到水時,水分子迅速變成蒸汽的瞬間爆炸也將熔岩塊粉碎,進一步產生火山灰。
在膨脹過程中,熔岩不僅變得輕盈,還會以更高的速度向上噴出。
火山灰一旦進入空氣中,會隨風漂流,並可能在甚遠的地區降落。火山灰的散布會導致對社會的多重影響,包括對人類和動物健康的影響、航空的干擾、以及對關鍵基礎設施的損害。
火山灰的成分與熔岩的化學組成密切相關。不同的火山噴發風格與其化學成分有著直接的關聯。一般來說,低能量的玄武岩熔岩會生產出顆粒較大型的火山灰,而高能量的流紋岩噴發則可能釋放出更細的火山灰。
火山灰中可能含有水、二氧化碳、硫化氫、鹽酸和其他化合物,這些化合物可能對環境及人類健康造成長期影響。
火山灰的物理性質,則涉及到顆粒的形狀、密度和大小等。在不同的噴發過程中,火山灰的顆粒形狀也有所不同,流紋岩熔岩較高的黏度會導致顆粒呈不規則的形狀。火山灰的密度範圍從700 kg/m³到3300 kg/m³不等,這使得不同型態的火山灰在空氣中通透性表現各異,進而影響它的沉降行為。
隨著人類社會的發展,越來越多的城市建設開始靠近火山區。這樣的情況增加了城市居民遭受火山灰影響的風險。火山灰的排放通常會對城市基礎設施造成崩潰性的影響,特別是缺乏準備的情況下會造成更嚴重的後果。
火山灰的後果不僅限於短期影響,它還會引起長期的健康問題以及社會和經濟上的損失。
雖然暴露在火山灰中對一般健康人的影響為短暫且輕微,但那些有既往呼吸系統疾病的人卻風險更高。特別是,火山灰的微小顆粒在空氣中懸浮,可能會引發呼吸不適、眼睛及皮膚刺激等。逐漸增加的火山灰排放導致的健康風險和確診病歷,讓人不得不重新思考火山灰的影響及其防範措施。
你是否曾想過,火山灰的形成過程如何再一次影響到我們的生活與環境?