ما هو تدفق الحطام؟

Send

تشكل الانهيارات الأرضية أحد أكثر الأخطار الجيولوجية تدميرا في العالم اليوم. أحد الأسباب الرئيسية لذلك هو السرعات العالية التي يمكن أن تصل إليها الشرائح ، حتى 160 كم / ساعة (100 ميل / ساعة). آخر هو حقيقة أن هذه الشرائح يمكن أن تحمل قدرًا كبيرًا من الحطام معها تعمل على تضخيم قوتها المدمرة.

إذا أخذنا معًا ، هذا ما يُعرف باسم تدفق الحطام ، وهو خطر طبيعي يمكن أن يحدث في أجزاء كثيرة من العالم. تدفق واحد قادر على دفن بلدات ومجتمعات بأكملها ، وتغطية الطرق ، والتسبب في الموت والإصابة ، وتدمير الممتلكات وإيقاف جميع وسائل النقل. فكيف نتعامل معهم؟

تعريف:

تدفق الحطام هو في الأساس انهيار أرضي سريع الحركة يتكون من كتلة سائلة وغير مجمعة ومشبعة تشبه الخرسانة المتدفقة. في هذا الصدد ، لا يختلفون عن الانهيارات الجليدية ، حيث يتدفق الجليد والثلوج غير المتجمعة أسفل سطح الجبل ، حاملين الأشجار والصخور معه.

من المفاهيم الخاطئة الشائعة الخلط بين تدفقات الحطام والانزلاقات الأرضية أو التدفقات الطينية. في الحقيقة ، يختلفون في أن الانزلاقات الأرضية تتكون من كتلة متماسكة من المواد تنزلق على الأسطح. على النقيض من ذلك ، تتكون تدفقات الحطام من جسيمات "فضفاضة" تتحرك بشكل مستقل داخل التدفق.

وبالمثل ، تتكون تدفقات الطين من الطين والماء ، في حين تتكون تدفقات الحطام من جزيئات أكبر. في كل ما قيل ، تم تقدير أن 50 ٪ على الأقل من الجسيمات الموجودة في تدفق الحطام تتكون من جزيئات بحجم الرمال أو أكبر (أي الصخور والأشجار ، وما إلى ذلك).

أنواع التدفقات:

هناك نوعان من تدفقات الحطام ، يعرف باسم لاهار ويوكولاهلوب. كلمة "لاهار" هي إندونيسية الأصل وتتعلق بالتدفقات المتعلقة بالنشاط البركاني. قد تؤدي مجموعة متنوعة من العوامل إلى حدوث انحلال ، بما في ذلك ذوبان الجليد الجليدي بسبب النشاط البركاني ، أو هطول الأمطار بشكل مكثف على مادة البيروكلاستيك السائبة ، أو انفجار بحيرة كانت قد تضررت سابقًا بمواد جليدية أو جليدية.

Jökulhlaup هي كلمة آيسلندية تصف التدفقات التي نشأت من الفيضانات الجليدية. في أيسلندا ، تحدث العديد من هذه الفيضانات بسبب الانفجارات البركانية تحت الجليدية ، حيث تقع أيسلندا على قمة سلسلة منتصف المحيط الأطلسي. في مكان آخر ، هناك سبب أكثر شيوعًا ل jökulhlaups هو اختراق البحيرات الملعونة بالجليد أو السدود.

غالبًا ما تحدث مثل هذه الأحداث الخارقة بسبب الانهيار المفاجئ للجليد الجليدي في البحيرة ، مما يؤدي بعد ذلك إلى اختراق موجة الإزاحة لسد أو جليد. أسفل مجرى نقطة الاختراق ، قد يزداد حجم الجوكولاب بشكل كبير من خلال التقاط الرواسب والمياه من الوادي الذي ينتقل من خلاله.

أسباب التدفقات:

يمكن تشغيل تدفقات الحطام بعدد من الطرق. عادة ، تنتج عن هطول الأمطار المفاجئ ، حيث يبدأ الماء بغسل المواد من منحدر ، أو عندما تزيل المياه المواد من امتداد الأرض المحروقة حديثًا. يمكن أن يكون ذوبان الثلج السريع أيضًا سببًا ، حيث يتم توجيه ماء الثلج الذائب حديثًا على واد شديد الانحدار مليء بالحطام الذي يكون فضفاضًا بما يكفي لتعبئته.

في كلتا الحالتين ، تتدفق المياه سريعة الحركة إلى أسفل المنحدرات وإلى الأخاديد والأودية أدناه ، حيث تلتقط السرعة والحطام أثناء نزولها إلى جدران الوادي. في الوادي نفسه ، يمكن التقاط التربة والصخور المبنية التي تبلغ قيمتها شهورًا ثم تبدأ في التحرك مع الماء.

نظرًا لأن النظام يلتقط السرعة تدريجيًا ، فإن حلقة التغذية الراجعة تتبع ذلك ، حيث كلما زادت سرعة تدفق المياه ، زادت قدرتها على الالتقاط. بمرور الوقت ، يبدأ هذا الجدار في تشابه الخرسانة في المظهر ولكن يمكن أن يتحرك بسرعة كبيرة بحيث يمكنه انتزاع الصخور من أرضيات الأخاديد ورميها على طول مسار التدفق. إنها سرعة وضخامة هذه الجسيمات المنقولة التي تجعل تدفق الحطام خطيرًا للغاية.

سبب آخر رئيسي لتدفقات الحطام هو تآكل البخار وضفاف الأنهار. نظرًا لأن المياه المتدفقة تتسبب في انهيار البنوك تدريجيًا ، يمكن أن يتآكل التآكل إلى رواسب سميكة من المواد المشبعة المكدسة على جدران الوادي. يزيل هذا التآكل الدعم من قاعدة المنحدر ويمكن أن يؤدي إلى تدفق مفاجئ للحطام.

في بعض الحالات ، تنشأ تدفقات الحطام من الانهيارات الأرضية القديمة. يمكن أن تأخذ هذه شكل كتل غير مستقرة تطفو فوق منحدر حاد. بعد أن يتم تشحيمه بتدفق المياه فوق الجزء العلوي من الانزلاق الأرضي القديم ، يمكن أن تنزلق مادة الانزلاق أو التآكل في القاعدة الدعم وتحفز التدفق.

تحدث بعض تدفقات الحطام نتيجة حرائق الغابات أو إزالة الغابات ، حيث يتم حرق النباتات أو تجريدها من منحدر حاد. قبل ذلك ، رسخت جذور النباتات التربة وأزلت الماء الممتص. يؤدي فقدان هذا الدعم إلى تراكم الرطوبة التي يمكن أن تؤدي إلى فشل هيكلي ، يتبعه تدفق.

يمكن للاندفاع البركاني أن يذوب كميات كبيرة من الثلج والجليد على جوانب بركان. هذا الاندفاع المفاجئ للماء يمكن أن يلتقط الرماد والحطام الحمم البركانية حيث يتدفق إلى أسفل البركان الحاد ويحملها بسرعة إلى أسفل النهر لمسافات كبيرة.

في ثوران بركان كوتوباكسى عام 1877 في الإكوادور ، سارت تدفقات الحطام أكثر من 300 كيلومتر أسفل الوادي بمتوسط سرعة حوالي 27 كيلومترًا في الساعة. تدفقات الحطام هي واحدة من "الهجمات المفاجئة" القاتلة للبراكين.

طرق الوقاية:

تم استخدام العديد من الطرق لإيقاف أو تحويل تدفقات الحطام في الماضي. طريقة شائعة هي بناء أحواض الحطام ، المصممة "لالتقاط" تدفق في منطقة مكتنزة وجدار. وتهدف هذه على وجه التحديد إلى حماية التربة ومصادر المياه من التلوث ومنع أضرار المصب.

يتم بناء بعض الأحواض مع قنوات وشاشات خاصة بالفيضان ، والتي تسمح للماء بالخروج من التدفق مع الحفاظ على الحطام في مكانه ، مع السماح أيضًا بمساحة أكبر للأجسام الأكبر. ومع ذلك ، فإن هذه الأحواض باهظة الثمن ، وتتطلب عمالة كبيرة للبناء والصيانة ؛ وبالتالي لماذا تعتبر خيار الملاذ الأخير.

في الوقت الحالي ، لا توجد طريقة لرصد إمكانية تدفق الحطام ، حيث يمكن أن تحدث بسرعة كبيرة وغالبًا ما تعتمد على دورات في الطقس لا يمكن التنبؤ بها. ومع ذلك ، يجري تطوير أنظمة الإنذار المبكر للاستخدام في المناطق التي تكون فيها مخاطر تدفق الحطام عالية بشكل خاص.

تتضمن إحدى الطرق الكشف المبكر ، حيث تكتشف أجهزة قياس الزلازل الحساسة تدفقات الحطام التي بدأت بالفعل في تحريك المجتمعات المحلية وتنبيهها. طريقة أخرى هي دراسة أنماط الطقس باستخدام التصوير بالرادار لإجراء تقديرات هطول الأمطار - باستخدام شدة هطول الأمطار وقيم المدة لتحديد عتبة وقت ومكان حدوث التدفقات.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن إعادة زراعة الغابات على سفوح التلال لترسيخ التربة ، وكذلك مراقبة المناطق الجبلية التي عانت مؤخرًا من حرائق الغابات هو إجراء وقائي جيد. إن تحديد المناطق التي حدثت فيها تدفقات الحطام في الماضي ، أو حيث توجد الظروف المناسبة ، هو أيضًا وسيلة فعالة لتطوير خطة تخفيف تدفق الحطام.

لقد كتبنا العديد من المقالات حول الانهيارات الأرضية لمجلة الفضاء. هنا الأقمار الصناعية يمكن أن تتنبأ بالانهيارات الأرضية ، والانهيارات الأرضية الأخيرة على المريخ ، والانهيارات الأرضية الأخيرة على المريخ ، والانهيارات الأرضية والحفر الساطعة على سيريس التي تم الكشف عنها في صور جديدة رائعة من الفجر.

إذا كنت تريد المزيد من المعلومات حول تدفق الحطام ، فراجع الصفحة المرئية لـ Visible Earth. وإليك رابط إلى مرصد الأرض التابع لناسا.

لقد سجلنا أيضًا حلقة من علماء الفلك حول كوكب الأرض. استمع هنا ، الحلقة 51: الأرض.

مصادر: