Почему извергаются гейзеры кратко

Обновлено: 05.07.2024

Основное понятие

Прежде всего нужно рассмотреть, что такое гейзер в географии. Это определение означает любой горячий источник, который иногда извергает комбинацию бурной воды и пара. Чтобы они могли образоваться, необходимо постоянное пополнение тепла и воды. Таким образом, большинство из них находится в вулканически активных областях, которые обеспечивают теплоту снизу, и в местах, где выпадает много дождей или снега, благодаря которым гейзеры наполняются жидкостью, поэтому там, где нет всех этих условий, их встретить нельзя.

Это объясняет, почему извергаются гейзеры. Они возникают в результате нагрева подземных вод расположенной неглубоко магмой, и обычно связаны с областями, где раньше была активная вулканическая деятельность. Выброс вызывает внезапный сброс давления, которое ограничивало кипящую воду в глубоких узких каналах под поверхностью. По мере того как внутри начинают образовываться пузырьки пара или газа, из отверстия выливается кипяток, и давление в толще воды становится ниже.

Вода на глубине под воздействием высокой температуры превращается в пар, вытесняя больше кипятка из канала и еще больше понижая давление. Эта цепная реакция продолжается до тех пор, пока не исчерпается запас кипящей воды. Когда она выбрасывается наружу и охлаждается, растворенный кремнезем выпадает в осадок на поверхности. Этот материал известен как агломерат. Теория извержения, основанная на наблюдениях Роберта Вильгельма Бунзена, является общепринятой. Он проводил исследования, изучая их в Исландии. Именно Бунзен впервые сделал доклад на эту тему, объяснив, что температура кипения воды увеличивается с давлением.

Предсказание поведения

Причин изменения их поведения может быть несколько:

внутренние условия;
погодные условия;
землетрясения.

Со временем они могут изменить свою активность из-за того, как меняется температура или прохождение воды под землей, которая обычно несет богатые кремнеземом минералы, выпадающие на землю и формирующие насыпи или террасы вокруг точки извержения. Эти минералы могут также забить подземные каналы, по которым течет вода, что приводит к отключению одних источников и появлению других.

На активность может повлиять даже погода. Например, в районе Йеллоустоуна некоторые извергаются только в дождливую погоду, когда они покрыты лужами.

Ветер также может изменить частоту выбросов, поскольку сильные ветры охлаждают поверхностные воды и задерживают их. Также гейзеры подвержены влиянию землетрясений, из-за которых появляются новые, а старые меняют частоту извержений.

Особенности горячих источников

Гейзеры на самом деле редки и распространены далеко не везде, и в мире их известно около 1000. Большая часть из них встречается в Исландии, Новой Зеландии, на Камчатке в и национальном парке Йеллоустоун, США.

Определение типов

Процессы, проходящие внутри всех горячих источников, одинаковы, но по различиям в приповерхностной структуре их систем можно определить, какие бывают гейзеры:

конусного типа;
фонтанного типа;
пузырьковые.

Это также определяет их внешний вид. Наиболее известные гейзеры относятся к конусному типу. Они часто имеют конус гейзерита, а прямо под землей они резко сужаются. Они часто распыляют немного воды во время тихого перерыва между извержениями. Из-за постоянного смачивания конусы создаются в течение нескольких лет. Небольшое отверстие во время активности действует как насадка. Они выбрасывают мощные струи воды на большую высоту.

Источники фонтанного типа имеют на поверхности открытый кратер. Он заполняется водой до или во время выброса. Поскольку извергающийся пар должен подниматься через бассейн с водой, его действие слабее по сравнению с гейзером конусного типа. Когда пузырьки пара проходят через бассейн, появляются отдельные брызги, что приводит к взрыву или распылению.

Для пузырьковых характерны периодические эпизоды бурного поверхностного кипения из-за быстро поднимающейся перегретой воды, что делает их похожими на гейзеры. Однако пар не поднимается на поверхность бассейна. Они относительно небольшие по размеру, иногда содержимое этой разновидности выплескивается на 10−20 см в высоту.

Необходимость изучения

Во-первых, на них используют геофизические инструменты. Например, сейсмометры используются для измерения движения земли, также измеряются электрические и магнитные поля, а сопоставление различных типов измерений позволяет понять, что происходит во время извержения. Эта информация очень нужна ученым.

Во-вторых, их изучение позволяет понять, как Земля переносит горячую воду, как взаимодействуют горячая вода и пар, то есть, как функционируют геотермальные системы.

В-третьих, геотермальная энергия, которая управляет активностью гейзера, может быть использована для выработки электроэнергии для домов и предприятий, выступая в качестве чистого источника электричества.

За пределами Земли

Их можно встретить на спутнике Нептуна Тритоне и спутнике Сатурна Энцеладе. Они иногда извергают смеси твердых частиц с их ледяных поверхностей. На Тритоне, по-видимому, энергией обеспечивает солнечный свет, падающий на поверхность и нагревающий его сверху, образуя струи, возможно, состоящие из азота. На Энцеладе приливы, вызванные гравитационным притяжением Сатурна, заставляют внешнюю ледяную оболочку изгибаться, образуя трещины. Ученые-планетологи считают, что возможные вещества, распыляемые в космос из Энцелада, поступают из захороненного океана.

Попытки объяснить механизм работы гейзеров были сделаны еще в начале XIX века. Изучению гейзеров уделили немало внимания наши соотечественники Т. И. Устинова, С. И. Набоко, Г. С. Штейнберг и другие. Для бесперебойной работы гейзера необходимо редкое сочетание многих природных условий. Во-первых, нужен подземный источник тепла — магматический очаг, расположенный по возможности не очень глубоко. Во-вторых, требуется много воды, в основном атмосферной. В-третьих, нужна развитая система каналов — трещин, соединяющих горячий очаг с поверхностью земли и с обильными источниками воды.

Работа гейзера начинается с того, что вертикальный канал (трещины) наполняется холодной водой. Далее происходит интенсивный подогрев воды в нижней части каменной трубы. Заметим, что температура кипения воды на глубине 150 метров около 200°С. Благодаря конвекции перегретой воды и подъему пузырей пара температура воды в верхней части гейзерного канала достигает точки кипения. В результате парообразования вес столба воды уменьшается. Перегретая вода в большом количестве попадает в зону с меньшим гидростатическим давлением. Процесс кипения лавинно нарастает по всей глубине гейзерного канала. В этот момент смесь воды и пара начинает бурно фонтанировать. Из грифона рвется вода, за ней пар. После этого опустевший канал гейзера через боковые трещины вновь заполняется холодной водой, и цикл повторяется. Так — дни, месяцы, десятилетия без перерыва — работает сложная система кипящих фонтанов.

избыточное давление пара. когда оно достигает критического значения-гейзер извергается, после стравливания избыточного давления извержение прекращается. своего рода предохранительный клапан, созданный природой.

Мне кажется, что там, внизу, кто-то БОЛЬШОЙ занимется ОНАНИЗМОМ, вот и результат, как говориться - налицо .

Гейзеры - это горячие источники, извергающие фонтаны кипящей воды и пара. Ученые считают, что под землей гейзер состоит из пещер (камер) и соединяющих их проходов, трещин и каналов. Эти пещеры заполнены подземными водами.
Возникают гейзеры в районах активной или недавно прекратившейся вулканической деятельности - там, где близко к земной поверхности залегает неостывшая магма.

Выделяющиеся из нее перегретые газы и пары поднимаются и нагревают подземные воды выше точки кипения. Известно, что точка кипения воды при давлении 1 атмосфер на уровне моря равна 100 С. Если давление увеличивается, то температура кипения повышается. Давление столба воды в канале гейзера повышает точку кипения воды на дне канала. (Как в кастрюле-скороварке, чем выше давление, тем выше точка кипения.) Достигнув критической температуры, вода в каналах вскипает. Образующийся пар с шумом выходит наружу, увлекая за собой кипящую воду.

Особенно много гейзеров в Исландии. Местоположение этой страны считается молодой землей, процесс формирования которой продолжается. Свидетельством этого является интенсивная вулканическая деятельность. Здесь много кратеров и других вторичных вулканических явлений - гейзеров, сольфатаров и горячих термальных источников.

Сольфатары - это вулканы, имеющие только второстепенные признаки, такие как выброс водяного пара, сероводорода и углекислого газа. Наиболее зрелищные явления — это гейзеры, извергающие столбы кипящей воды, окутанные облаками пара. Самый большой из всех 800 гейзеров способен выпускать струю кипящей воды объемом 150 л/с.

Основное понятие
Предсказание поведения
Особенности горячих источников
Определение типов
Необходимость изучения
За пределами Земли