Катастрофы в природе: вулканы. Гипотезы, факты, причины, последствия

В противоположность пифагорейцам древнегреческий учёный Аристотель не веря в существование подземного огня источником силы считал Солнце. Он полагал, что атмосферные вихри внедряются в подземные пустоты, где они усиливаются, а когда прорываются на поверхность, то вызывают землетрясения и извержения вулканов.

Согласно космологии Аристотеля огню во Вселенной отводилось место над сферой воздуха. Он утверждал, что сухое, дымообразное испарение, является причиной образования в атмосфере ветров. Оно не только проникает в земные пустоты извне, но и зарождается в её недрах. Когда же это испарение, стремясь вырваться наружу, встречает на пути препятствие, например, в виде моря, это приводит к гигантскому сдвигу земных пластов и сотрясению суши. Здесь важным было то, что одним из первых Аристотель начал искать объяснение наблюдаемых явлений не в действии сверхъестественных сил, а в материальном устройстве мира.

Древнегреческий географ и историк Страбон считал вулкан Сольфатара около Неаполя входом в Ад. По его мнению, вулканы были клапанами для выпуска скапливающихся в земных недрах паров, предохраняющих Землю от частых и сильных землетрясений.

Под впечатлением от сильного землетрясения разрушившего Помпеи в 62 (63) году римский философ Луций Сенека вслед за Аристотелем полагал, что причиной землетрясений и ураганов являются не испарения из глубин, а движущийся воздух, попавший в подземные пустоты, сжатый и ищущий выхода на поверхность.

«Ты спросишь, чего ради я поместил землетрясения в тот же раздел, что и громы и молнии? Дело вот в чем: землетрясение происходит от духа; дух же есть приведенный в движение воздух, который проникает под землю, но рассматривать его следует, тем не менее, не под землей, а там, где ему положено быть по природе». Сенека «О громах и молниях» 62—63 годы.

В своих письмах к Тациту Плиний Младший рассказывает об извержении Везувия в 79 году, свидетелем которого он был: «24-го августа около часа дня в стороне Везувия показалось облако необычайной величины… по своей форме оно напоминало дерево, именно сосну, ибо оно равномерно вытянулось вверх очень высоким, стволом и затем расширилось на несколько ветвей. Спустя некоторое время на землю› стал падать дождь из пепла и куски пемзы, обожженные и растрескавшиеся от жары; море сильно обмелело. Между тем из Везувия в некоторых местах вырывалась, широкие языки пламени и поднимался огромный столб огня, блеск и яркость которых увеличивались вследствие окружающей темноты».

Вулканические извержения и землетрясения тесно увязывались между собой, поскольку считались родственными явлениями, но не всегда. Плиний Младший называет Этну, Химеру в Ликии и другие вулканы горящими связывая их с такими явлениями, как горение нефтяных источников или залежей битума и серы. Он полагал, что ветер во время сильной бури нагнетается в земные недра, где уплотняется и, откуда пытается вырваться на поверхность. Из-за этого земная поверхность сотрясается на огромных участках. Когда давление увеличивается настолько, что земная кора не может его выдержать, ветры вырываются наружу, порождая бури и дожди из искр и пепла.

«Когда мощный поток движущегося воздуха заполнит пустоты в глубине земли и начнёт метаться в поисках выхода, он всё чаще и чаще сотрясает своды своего убежища, над которыми иногда могут располагаться города. Они тоже сотрясаются: иногда падают дома, иногда же удары настолько сильны, что падают стены, поддерживающие кровлю подземной полости, обрушиваясь в это подземелье и увлекая за собой в немыслимую глубину целые города». Луций Сенека «О землетрясении», 62—63 годы.

Сменившее Пантеон языческих богов единобожие с христианской идеей об Аде не способствовало развитию представлений об устройстве мира. Вплоть до Средних веков догадки греко-римских мыслителей древности о физической природе вулканических процессов уступали религиозным догматам, были забыты и не принимались во внимание.

Только в XVII веке основатель классической механики английский учёный Исаак Ньютон объясняя вулканизм пришёл к идее выдвинутой римскими учёными за тысячу лет до него. Он обнаружил, что соединение железа и серы приводит к выделению большого количества тепловой энергии и, следовательно, эта реакция лежит в основе вулканической активности.

Тем не менее, многие современники Ньютона, такие как философ и математик Рене Декарт (1596—1650), а затем Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646—1716) продолжали развивать теорию о божественном происхождении материи и мировых вихрях. Они считали, что материки и моря, горы и долины создаются разломами в земной коре окружающей некий центральный огонь внутри планеты.

По Лейбницу вскоре после образования земной коры произошло её растрескивание. Внутрь Земли по трещинам с поверхности проникла вода. Её соприкосновение с раскалёнными недрами вызвало глобальную катастрофу. Земные пласты опрокинулись, а наводнения намыли осадки на поверхности. Лейбниц рассматривал сейсмическую и вулканическую активность Земли как продолжение этой вселенской катастрофы.

В 1650 году первое обстоятельное описание вулканов на Земле привёл голландский географ Бернхард Варен в трактате «Geographia Generalis» (Всеобщая география). Ему удалось составить систематизированное описание земного шара на основе имевшихся на тот момент данных. Варен рассматривал земной шар как жилище человека и стремился дать его максимально точное, научно-достоверное описание, а также показать связь между отдельными явлениями природы в их географическом распространении.

По книге Варена в Англии Исаак Ньютон читал курс географии и дважды её издал в своей редакции. В 1718 году книга Варена издана в Москве по указанию российского императора Петра I как учебник для геодезистов и морских штурманов Навигацкой школы.

Раскрытие тайны возникновения вулканов стало возможным только после появления научных представлений о внутреннем строении Земли. Оно дало ключ к пониманию происходящих на земной поверхности геодинамических явлений, горообразования и тектонического процесса. Исследования в области геохимии, литологии, тектоники плит и термодинамики в первой половине XX века в общих чертах объяснили происхождение земного вулканизма. В свою очередь, регистрация сейсмических колебаний от землетрясений позволила построить модель внутреннего строения Земли, определить места концентрации очагов землетрясений которые совпали с зонами активной тектоники и вулканической деятельности.

Свой отсчёт изучающая вулканы наука – вулканология ведёт с момента открытия в 1842 году первой в мире вулканологической обсерватории на Везувии. В 1911 году обсерватория создана на вулкане Килауэа на Гавайских островах, а затем они появились в Индонезии и Японии. В 1934 году Академия наук СССР приняла решение организовать вулканологическую станцию на Камчатке.

В России во многом интерес к исследованию вулканов Сибири, Дальнего Востока, Сахалина и Камчатки связан с научной, общественной и писательской деятельностью академика Владимира Обручева. Он автор научно-фантастических книг «Плутония» и «Земля Санникова», повествующих об экологических нишах образовавшихся внутри Земли и на вымышленном вулканическом острове в Северном Ледовитом Океане.

В 1962 году был образован Институт вулканологии ДВНЦ АН СССР в Петропавловске-Камчатском. В 1976 году в распоряжение Института вулканологии поступило научно-исследовательское судно «Вулканолог» для исследования подводного вулканизма и сейсмической активности в Тихом океане. Морские научные экспедиции судна привели к важным открытиям. Было исследовано морское дно Курило-Камчатского региона, составлены тектонические карты, обнаружены и описаны сейсмоактивные разломы на морском дне. Был открыт Массив Вулканологов около Командорских островов и обнаружен действующий подводный вулкан Пийпа.

В середине прошлого века научная и популяризаторская деятельность французского геолога, вулканолога, писателя и кинооператора Гаруна Тазиева способствовала пробуждению общественного интереса к вулканологии. К этому времени она уже была признана как отдельная отрасль науки, ведущая свои исследования на стыке географии, геологии, геоморфологии, тектоники, геофизики, геохимии, петрографии и других наук.

По сравнению с прошлым арсенал средств изучения Земли сегодня значительно расширился. Вулканические образования исследуются различными методами с использованием мощных вычислительных средств. Находящиеся на земной орбите приборы позволяют осуществлять глобальный мониторинг состояния атмосферы, биосферы, гидросферы и поверхности Земли. Наземные, воздушные, подводные автоматические системы дали возможность исследовать ранее недоступные для непосредственного наблюдения вулканические образования, а видеотехника получить представление об их форме и расположении.

Беспилотные аппараты – дроны позволяют осуществлять аэрофотосъёмку вулканов с высоким качеством цветных изображений и др. Спутниковый мониторинг позволяет оценивать экологическую ситуацию на обширных территориях, отслеживать последствия землетрясений, извержений вулканов, обвалов, оползней, селей, снежных лавин, абразии, эрозии, состояние ледяного покрова планеты и многое другое. Его эффективность доказана многолетними работами на пилотируемой орбитальной станции «Мир» (1986—2001), Международной космической станции (действует с 1998 года) и автоматическими космическими станциями ЕС, Китая, России, США и Японии.

Спутниковые изображения выполняются в различных частях электромагнитного спектра. Так, оптико-электронные спутниковые системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) позволяют получать пространственную информацию о земной поверхности и способны распознавать пассивное отраженное излучение земной поверхности в видимом и инфракрасном диапазонах. С помощью радарной съёмки (SAR) строятся различные карты рельефа не только земной поверхности, но и других планет Солнечной системы. Этот метод позволяет наблюдать состояние поверхности сквозь облачность и в тёмное время суток, что особенно важно для мониторинга ледовой обстановки во время полярной ночи и др.

Спутниковые системы навигации типа GPS (Global Positioning System), пройдя сложный путь от военных разработок, сегодня дают возможность определять местоположение объектов на земной поверхности и в околоземном космическом пространстве. Проводить исследование современных движений земной коры и многое другое.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.