Вывяржэнне Лімніка, перакульванне возера і эвакуацыя CO2¶

Лімнічнае вывяржэнне ўяўляе сабой адну з самых рэдкіх, ціхіх і смяротных прыродных з'яў на Зямлі. Гэтая катастрофа, таксама вядомая як перакульванне возера або выбух возера, адбываецца, калі велізарныя аб'ёмы растворанага вуглякіслага газу, перанасычанага пад глыбокім гідрастатычным ціскам у мераміктычных вулканічных азёрах, раптоўна выкідваюцца і вывяргаюцца ў атмасферу. Выкід газу ў выніку стварае нябачнае, халоднае, цяжкае газавае воблака, якое выцясняе паветра, якое можна дыхаць, цячэ як вадкасць па навакольных дрэнажных каналах і задыхае тысячы людзей, жывёлы і дзікіх жывёл на адлегласці больш за 25 кіламетраў (15 міль) ад берага возера.

У адрозненне ад выбуховых вулканічных вывяржэнняў, якія ствараюць накаленыя слупы попелу, бурныя сейсмічныя штуршкі і блакіруючыя дзённае святло аблокі тэфры, лімнічнае вывяржэнне практычна не дае візуальнага папярэджання. Газавае воблака не мае паху, колеру і ціхае, часта суправаджаецца толькі глухім падземным грукатам, успененым фантанам вады ці тонкім туманам белай пары, выкліканым адыябатычным астуджэннем. Паколькі вуглякіслы газ у паўтара раза цяжэйшы за навакольнае паветра, ён моцна ўтрымліваецца ў паглыбленнях мясцовасці, запаўняючы даліны, сухія рэчышчы ручаёў і дамы. Выжыванне пасля перакульвання возера цалкам залежыць ад распазнання тонкіх сігналаў пачуццяў, неадкладнага адмовы ад нізіннай мясцовасці і пешага ўздыму ў гару на большую вышыню да страты прытомнасці.

Зрабіце гэта зараз¶

1. Неадкладна паспрынтуйце ў гару, каб атрымаць вертыкальную вышыню:
   • Падніміцеся на бліжэйшы пагорак, хрыбет або круты тапаграфічны мыс у той момант, калі вы заўважыце сімптомы газаў, дзіўную пену возера або заглухлыя рухавікі.
   • Набярыцеся не менш чым на 30-50 метраў (ад 100 футаў да 164 футаў) па вертыкалі над навакольным дном даліны і лагчынамі ручая.
   • Перамяшчайцеся па схіле, а не бегчы ўніз па дрэнажных каналах даліны, таму што цяжкі вуглякіслы газ цячэ па шляхах найменшага супраціву, як вада.
2. Неадкладна пакідайце заглухлыя аўтамабілі пешшу:
   • Эвакуіруйце свой аўтамабіль у той момант, калі рухавік унутранага згарання запырскае, страціць магутнасць або заглухне без бачных механічных прычын.
   • Не марнуйце час на спробы перазапусціць заглухлы рухавік, бо для ўнутранага згарання неабходны кісларод, які быў выцеснены вуглякіслым газам.
   • Неадкладна бяжыце ў гару, дапамагаючы пасажырам і пакідаючы ўвесь цяжкі багаж, запасы і асабістыя рэчы ўнутры аўтамабіля.
3. Ніколі не шукайце прытулку ў падвалах, канавах або паглыбленнях на зямлі:
   • Пазбягайце спускацца ў падземныя склепы, ліўневыя скляпы, карняплоды, рэчышчы рэк, прыдарожныя канавы або дно даліны.
   • Перайдзіце на самы высокі даступны паверх або на дах, калі апынуліся ў пастцы ўнутры шматпавярховага будынка і не можаце вырвацца на вуліцу ў гару.
   • Памятайце, што вуглякіслы газ асядае ўніз, выцясняючы кісларод з узроўню зямлі ўверх і ствараючы смяротныя канцэнтрацыйныя басейны ў закрытых нізкіх памяшканнях.
4. Распазнайце вострыя фізіялагічныя і экалагічныя сігналы папярэджання:
   • Звярніце ўвагу на вострыя адчуванні пяршэнне на мове, горле і слізістых абалонках, выкліканыя вуглякіслым газам, які ўтварае вугальную кіслату ў сліне.
   • Сачыце за пачашчаным дыханнем, несправакаванай дыхавіцай, галавакружэннем, спутанностью свядомасці, пульсуючымі галаўнымі болямі і парушэннямі гледжання.
   • Назірайце ненатуральную цішыню ў навакольным асяроддзі, напрыклад, раптоўнае спыненне гукаў насякомых, крыкаў птушак і шуму сельскагаспадарчых жывёл.
5. Увядзіце высокі паток кіслароду і выканайце выратавальнае дыханне над пластом газу:
   • Перад спробай медыцынскага абследавання або рэанімацыі перамясціце недзеяздольных людзей у гару на незабруджанае паветра.
   • Праверце пульс і спантаннае дыханне, неадкладна пачынаючы сардэчна-лёгачную рэанімацыю і выратавальныя ўдыхі, калі дыханне спынілася.
   • Увядзіце 100-працэнтны дадатковы медыцынскі кісларод праз маску без дыхальнай сістэмы для выцяснення растворанага вуглякіслага газу і лячэння сістэмнай гіперкапніі.

flowchart TD
    A["Раптоўны пераварот Лімніка: глыбокае вулканічнае возера вызваляе мільёны тон CO2"] --> B["Акно папярэджання: секунды-хвіліны перад асфіксіяй даліны"]
    B --> C{"Якія неадкладныя трывожныя прыкметы прысутнічаюць?"}
    C -- "Рухавік глухне, кіслы прысмак, дыхавіца" --> D["Пакіньце транспартны сродак і імчыцеся наўпрост у гару пешшу"]
    C -- "Чутны гул, насоўваецца белая зямля" --> E["Падымайцеся перпендыкулярна восі даліны да хрыбтоў"]
    D --> F["Атрымайце прынамсі ад 30 да 50 метраў вертыкальнай вышыні"]
    E --> F
    F --> G{"Вы знаходзіцеся над пластом інверсіі халоднага цяжкага газу?"}
    G -- "Так: паветра становіцца празрыстым і дыханне нармалізуецца" --> H["Заставайцеся на Хай-Рыдж; Маніторынг УКХ/радыё для паведамленняў"]
    G -- "Не: пачуццё паколвання і дыхавіца працягваюцца" --> I["Неадкладна працягвайце ўзыходжанне на вышэйшы пік"]

Фізічная хімія вывяржэнняў Лімніка і стратыфікацыі возера¶

Лімнічнае вывяржэнне - гэта фізічна-хімічная падзея, якая вызначаецца растваральнасцю газу, механікай вадкасці і стратыфікацыяй шчыльнасці ў глыбокіх водных целах. Каб зразумець, чаму возера вывяргаецца газам, трэба вывучыць паводзіны раствораных газаў пад высокім гідрастатычным ціскам, прынцып, апісаны законам Генры.

Закон Генры абвяшчае, што пры пастаяннай тэмпературы колькасць дадзенага газу, растворанага ў дадзеным тыпе і аб'ёме вадкасці, прама прапарцыянальна парцыяльнаму ціску гэтага газу ў раўнавазе з гэтай вадкасцю. У глыбокіх вулканічных азёрах падземныя воды, якія праходзяць праз падсцілаючыя магматычныя расколіны, паглынаюць вулканічны вуглякіслы газ, які ўтвараецца ў выніку глыбокай дэгазацыі мантыі. Гэтая газаваная вадкасць трапляе ў самыя глыбокія пласты возера, вядомыя як гіпалімніён.

У тыповых азёрах ва ўмераным клімаце сезонныя змены тэмпературы абумоўліваюць гадавы абарот вады, змешваючы верхні і ніжні пласты і дазваляючы раствораным газам паступова выходзіць у атмасферу. Аднак у трапічных вулканічных кратэрных азёрах пэўныя фізічныя фактары перашкаджаюць гэтай натуральнай вентыляцыі:

• Мераміктычная стратыфікацыя: Трапічныя кратэрныя азёры часта дэманструюць пастаянную стратыфікацыю, дзе тоўшча вады падзелена на верхні пласт (эпілімніён) і ізаляваны глыбокі пласт (гіпалімніён), якія ніколі не змешваюцца натуральным шляхам. Эпілімніён застаецца цёплым і менш шчыльным, дзейнічаючы як плавучая цеплавая вечка, якая затрымлівае больш халодную, шчыльную, багатую мінераламі глыбокую ваду.
• Вялізная гідрастатычная абалонка: На глыбіні 200 метраў (656 футаў) гідрастатычны ціск слупа вады перавышае 2 мегапаскалі (20 атмасфер або 290 фунтаў на квадратны цаля). Пад такім ціскам вада можа ўтрымліваць велізарныя аб'ёмы растворанага вуглякіслага газу ў растворы без утварэння бурбалак, падобна нераскрытай бутэльцы газаванага шампанскага або газаванай вады.
• Раўнавага звышнасычанасці: На працягу дзесяцігоддзяў ці стагоддзяў магматычная дэгазацыя зараджае гіпалімніён, пакуль узровень насычэння газам не наблізіцца да 100 працэнтаў. Глыбокая вада становіцца хімічным рэзервуарам пад ціскам, у якім змяшчаюцца сотні мільёнаў кубаметраў растворанага газу ў чаканні трыгера, каб парушыць яго раўнавагу.

Лімнічнае вывяржэнне пачынаецца, калі знешняе фізічнае парушэнне выцясняе частку гэтай перанасычанай глыбокай вады ўверх:

• Трыгерныя падзеі: падводныя апоўзні ўздоўж стромкіх сценак кальдеры кратэраў, сейсмічныя ваганні грунту ў выніку лакальных тэктанічных разломаў, моцныя праліўныя дажджы, якія астуджаюць паверхневыя слаі, або інтэнсіўны зрух ветру могуць падштурхнуць перанасычаную глыбокую ваду ўверх да невялікіх глыбінь.
• Утварэнне бурбалак і кавітацыя: Калі ўчастак глыбокай вады падымаецца, гідрастатычны ціск у навакольным асяроддзі памяншаецца. Як толькі ціск апускаецца ніжэй парога насычэння газам, раствораны вуглякіслы газ пачынае зараджацца ў мікраскапічныя бурбалкі, вылучаючыся з вадкай фазы.
• Уцякаючая плавучасць і аб'ёмнае пашырэнне: Калі газ выходзіць з раствора, аб'ёмная шчыльнасць водна-газавай сумесі рэзка падае. Пузырчатая вадкасць становіцца вельмі плавучай у параўнанні з навакольнай тоўшчай вады, моцна паскараючыся да паверхні. Па меры ўздыму ціск далей падае, экспанентна павялічваючы аб'ём бурбалкі.
• Лімніцкі фантан і выкід газу: паскаральны слуп вывяргаецца на паверхню возера ў выглядзе масіўнага гейзера або лімнічнага фантана, выкідваючы ваду і газ на сотні метраў у паветра. Гэта моцнае ўсмоктванне ўверх выцягвае мільёны тон прылеглай глыбокай вады ўверх у выніку катастрафічнай ланцуговай рэакцыі, цалкам дэгазуючы глыбокі рэзервуар за некалькі хвілін.

Гідрадынаміка халодных шчыльных аблокаў вуглякіслага газу¶

Пасля выкіду ў атмасферу воблака вуглякіслага газу паводзіць сябе ў адпаведнасці з законамі рассейвання цяжкіх газаў і гравітацыйных плыняў. Вуглякіслы газ мае малекулярную масу 44 грамы на моль у параўнанні з прыблізна 29 грамамі на моль навакольнага паветра, што робіць чысты вуглякіслы газ прыкладна ў 1,52 разы больш шчыльным, чым паветра пры аднолькавай тэмпературы і ціску.

Фізічныя паводзіны воблака вызначаюцца некалькімі тэрмадынамічнымі фактарамі і фактарамі навакольнага асяроддзя:

• Адыябатычнае астуджэнне: Калі сціснуты вуглякіслы газ вылучаецца з вады і хутка пашыраецца ў атмасферны ціск, ён адчувае інтэнсіўнае адыябатычнае астуджэнне, вядомае як эфект Джоуля-Томсана. Тэмпература газу рэзка падае, часта набліжаючыся да тэмпературы замярзання. Паколькі халодны газ значна больш шчыльны, чым цёплы, гэтая цеплавая кропля павялічвае аб'ёмную шчыльнасць воблака ў 1,7-2,0 разы больш, чым у навакольнай трапічнай атмасферы.
• Распаўсюджванне гравітацыйнага току: халодны шчыльны газ утварае гравітацыйны ток, які абдымае зямлю. Замест таго, каб рассейвацца або падымацца ў верхнія слаі атмасферы, газ распаўсюджваецца вонкі па паверхні зямлі. Ён дакладна адпавядае градыентам мясцовасці, як вадкая вада, сцякаючы ўніз па тапаграфічных схілах, пераліваючы краю скал у выглядзе газавых вадаспадаў і запаўняючы цясніны рэк і сухія рэчышчы ручаёў.
• Інверсійныя пласты і ламінарнае цячэнне ў даліне: У горных вулканічных рэгіёнах начныя інверсіі тэмпературы атмасферы часта затрымліваюць халоднае паветра ў даліне пад больш цёплымі пластамі паветра. Калі шчыльны гравітацыйны паток вуглякіслага газу трапляе ў горную даліну ва ўмовах інверсіі, ён выцясняе навакольнае паветра ўверх, ствараючы ламінарны паток з нізкай турбулентнасцю, які захоўвае канцэнтрацыі газу вышэй смяротных парогаў на працягу дзясяткаў кіламетраў уніз па цячэнні.
• Утварэнне белага аэразольнага туману: Хоць вуглякіслы газ натуральна нябачны і бясколерны, моцны холад, які ўзнікае падчас хуткага вылучэння газу, кандэнсуе атмасферную вільготнасць у шчыльны белы туман або аэразольны туман. Гэтая кандэнсацыя стварае бачнае белае воблака, якое абдымае зямлю, якое суправаджае пярэдні край газавага ўсплёску, забяспечваючы неадкладны візуальны маркер наступлення небяспекі.

Фізіялагічныя эфекты і таксікалогія вуглякіслага газу¶

Грамадскае ўспрыманне часта блытае вуглякіслы газ (CO2) з угарным газам (CO) або мяркуе, што вуглякіслы газ дзейнічае проста як задушлівы сродак, які разбаўляе кісларод. У рэчаіснасці вуглякіслы газ з'яўляецца магутным сістэмным таксінам, які выклікае глыбокія фізіялагічныя парушэнні незалежна ад канцэнтрацыі кіслароду.

Пры ўдыханні ў павышаных канцэнтрацыях вуглякіслы газ хутка дыфузіюе праз альвеалярныя мембраны ў лёгачную капілярную кроў, выклікаючы востры рэспіраторны ацыдоз і сістэмную гиперкапнию:

Спецыфічныя таксікалагічныя механізмы таксічнасці вуглякіслага газу ўключаюць:

• Востры гіперкапнічны ацыдоз: Вуглякіслы газ раствараецца ў плазме крыві, рэагуючы з вадой з адукацыяй вугальнай кіслаты, якая распадаецца на іёны вадароду і бікарбанат. Пры высокіх канцэнтрацыях пры ўдыханні рн артэрыяльнай крыві хутка падае з нармальнага дыяпазону ад 7,35 да 7,45 да смяротнага ўзроўню ніжэй за 6,8 на працягу некалькіх хвілін. Гэты глыбокі ацыдоз парушае клеткавую ферментатыўную функцыю, выклікае смяротныя сардэчныя арытміі і выклікае перыферычную вазодилатацию са звужэннем сасудаў галаўнога мозгу.
• Цэрэбральны гіпаксія і анестэзія: вуглякіслы газ дзейнічае непасрэдна на цэнтральную нервовую сістэму як магутны анестэтык і нейратаксін. У канцэнтрацыях, якія перавышаюць 10 працэнтаў, ён душыць актывацыю коркавых нейронаў, выклікаючы неадкладны ступар і адсутнасць рэакцыі. Ахвяры ўпадаюць у прытомнасць, не разумеючы небяспекі, і, здаецца, імгненна засынаюць.
• Параліч прываду дыхання: Пры нармальнай фізіялогіі ўзровень вуглякіслага газу ў крыві рэгулюе вегетатыўны прывад дыхання праз цэнтральныя хеморецепторы ў даўгаватым мозгу. Калі артэрыяльнае напружанне вуглякіслага газу ўзрастае да экстрэмальных узроўняў, медуллярный дыхальны цэнтр становіцца паралізаваным, спыняючы самаадвольнае дыханне, нават калі пасля гэтага забяспечваецца дадатковы кісларод.
• Цеплавы шок і закісленне слізістай абалонкі: Удыханне халоднага вуглякіслага газу выклікае моцнае мясцовае раздражненне. Калі газ датыкаецца з вільгаццю ў роце, насавых хадах і трахеі, ён імгненна стварае канцэнтраваную вугальную кіслату, ствараючы выразнае кіслае, металічнае або пякучае адчуванне, якое служыць важным сэнсарным індыкатарам папярэджання.

Тэматычныя даследаванні з рэальнага свету: возера Нёс і возера Манун¶

Гістарычная рэальнасць вывяржэнняў лімнічнага газу была пацверджана двума катастрафічнымі падзеямі ў заходнеафрыканскай дзяржаве Камерун у 1980-х гадах. Гэтыя катастрофы заснавалі навуковую дысцыпліну лімнічнай вулканалогіі і далі важныя дадзеныя аб фактарах выжывання чалавека.

+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                  HISTORICAL LIMNIC DISASTER AUDIT                                  |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 1984 Lake Monoun (Cameroon): 37 fatalities along low river road; vehicle stalled in 5m gas pool    |
| 1986 Lake Nyos (Cameroon): 1,746 dead, 3,500 cattle suffocated across 25km downstream valley      |
| Lake Kivu (Rwanda / DRC): 300 cubic km CO2 + 60 cubic km CH4 trapped; 2 million residents at risk  |
| Degassing Pipe Systems: Auto-siphons installed at Nyos (2001) and Monoun (2003) to prevent recharge|
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+

Катастрофа на возеры Манун (15 жніўня 1984 г.)¶

Увечары 15 жніўня 1984 года возера Манун, вулканічнае кратэрнае возера, размешчанае на захадзе Камеруна, перажыло раптоўны лімнічны пераварот. Воблака вуглякіслага газу вырвалася з паверхні возера, суправаджаючыся гучным шумам і 5-метровай (16-футавай) воднай хваляй, якая згладзіла берагавую расліннасць.

Газавае воблака асела ў нізіннай даліне ракі ўздоўж дарогі, якая злучае мясцовыя вёскі. Ранняй раніцай наступнага дня трыццаць сем чалавек, якія ішлі па дарозе, увайшлі ў нябачны газавы басейн і загінулі.

Камерцыйны пасажырскі грузавік, які перавозіў дванаццаць чалавек, увайшоў у паглыбленне, дзе рухавік адразу заглух з-за кіслароднага галадання. Пасажыры, якія выйшлі з грузавіка, каб разабрацца, праз некалькі хвілін паваліліся на дарожнае палатно і задыхнуліся. Тыя, хто выжыў, знаходзіліся на больш высокай мясцовасці ўздоўж абочын дарог, дзе канцэнтрацыя газу заставалася ніжэйшай за смяротны парог.

Катастрофа на возеры Нёс (21 жніўня 1986 г.)¶

Праз два гады, у ноч на 21 жніўня 1986 года, адбылося катастрафічнае лімнічнае вывяржэнне на возеры Нёс, глыбокім вулканічным кратэрным возеры, размешчаным на паўночным захадзе Камеруна. Прыблізна 1,2 мільёна метрычных тон (прыкладна 100 мільёнаў кубічных метраў) вуглякіслага газу вылілася са дна возера. Падзея выкінула ў паветра велізарны фантан вады больш чым на 100 метраў (328 футаў), спарадзіўшы 25-метровае (82 футы) цунамі, якое адарвала дрэвы і глебу ўздоўж краю кратэра.

Шчыльнае воблака вуглякіслага газу лілося над вадасцёкам возера і каскадам перападала ў дзве глыбокія даліны. Воблака рухалася ўніз па далінах з хуткасцю ад 20 да 50 кіламетраў у гадзіну (12 міль у гадзіну і 31 міля ў гадзіну), абдымаючы дно даліны і выцясняючы ўсё паветра, якое можна дыхаць. Газ прайшоў больш чым на 25 кіламетраў (15 міль) ад возера, спустошыўшы вёскі Нёс, Субум, Ча і Фанг.

Катастрофа прывяла да 1746 задакументаваных гібелі людзей і гібелі больш за 3500 буйной рагатай жывёлы, коз, сабак і птушак. Усе насякомыя, яшчаркі і дзікія жывёлы на дне даліны былі забітыя, у выніку чаго ў даліне панавала жудасная цішыня. Судовыя следчыя выявілі ахвяр, якія ляжалі там, дзе яны спалі, сабраліся вакол вогнішчаў або паваліліся на дарожках.

Тыя, хто выжыў пасля катастрофы на возеры Нёс, падзяліліся нязменнымі характарыстыкамі выжывання:

• Размяшчэнне на вышыні: Тыя, хто выжыў у пацярпелых вёсках, знаходзіліся на ўзвышаных тапаграфічных узгорках, схілах пагоркаў або на другіх паверхах дамоў, куды не даходзіла верхняя частка газавага воблака.
• Абуджэнне і адчуванне цяпла або кіслаты: Некалькі тых, хто выжыў, паведамілі, што прачыналіся ноччу з вострым адчуваннем цяпла, цяжкасцю дыхання і рэзкім кіслым прысмакам на мове. Выжылі тыя, хто адразу падняўся на навакольныя схілы пагоркаў; тыя, хто выходзіў на вуліцу праверыць суседзяў, правальваліся ў нізкія ровы і гінулі.
• Запозненае абуджэнне: У перыферыйных зонах некаторыя жыхары заставаліся без прытомнасці да 36 гадзін з-за сублетальнага наркозу вуглякіслым газам, абуджэння з моцнымі галаўнымі болямі, апёкамі дыхальных шляхоў і мінучым паралічам.

Навіслая небяспека возера Ківу¶

У той час як возера Нёс і возера Манун з'яўляюцца адносна невялікімі кратэрнымі азёрамі, возера Ківу, размешчанае на мяжы паміж Руандай і Дэмакратычнай Рэспублікай Конга ва Усходне-Афрыканскім рыфце, уяўляе патэнцыйную небяспеку беспрэцэдэнтнага маштабу. Возера Ківу ў 1000 разоў большае за возера Нёс, яго глыбіня перавышае 480 метраў (1575 футаў).

Геахімічныя даследаванні пацвярджаюць, што возера Ківу ўтрымлівае прыкладна 300 кубічных кіламетраў (72 кубічных мілі) растворанага вуглякіслага газу і 60 кубічных кіламетраў (14 кубічных міль) растворанага метану, які знаходзіцца пад велізарным ціскам. Больш за два мільёны чалавек пражывае ўздоўж яго берагоў, уключаючы буйныя гарадскія цэнтры Гома і Букаву. Калі актыўнае вывяржэнне вулкана з суседняй гары Ньірагонга ўпырсквае гарачую лаву ў глыбокія багатыя газам пласты возера Ківу, гэта можа выклікаць лімнічны пераварот, здольны выпусціць велізарнае газавае воблака, якое можа задушыць усё насельніцтва рэгіёну.

Механіка транспартных сродкаў у атмасферах з дэфіцытам кіслароду¶

Разуменне таго, як аўтамабілі рэагуюць у воблаку вуглякіслага газу, мае вырашальнае значэнне для прадухілення захопу і прыняцця фатальных рашэнняў падчас эвакуацыі.

Стандартныя рухавікі ўнутранага згарання, незалежна ад таго, працуюць яны на бензіне ці дызельным паліве, - гэта паветрана-дыхальныя машыны, якія для акіслення паліва выкарыстоўваюць кісларод атмасферы. Атмасфернае паветра звычайна змяшчае прыкладна 20,95 працэнта кіслароду па аб'ёме. Працэс унутранага згарання патрабуе канцэнтрацыі кіслароду не менш за 15-16 працэнтаў, каб падтрымліваць надзейнае іскравае запальванне і запальванне ад сціску:

• Механіка спынення рухавіка: Калі транспартны сродак трапляе ў шчыльнае воблака вуглякіслага газу, цяжкі газ выцясняе навакольнае паветра, зніжаючы канцэнтрацыю кіслароду да 10 працэнтаў і ніжэй. Рухавік адчувае неадкладнае кіслароднае галаданне. Паветра-паліўная сумесь становіцца празмерна багатай, гарэнне спыняецца, і рухавік імгненна глухне.
• Страта электраўзмацняльніка: Калі рухавік глухне падчас руху па праезнай частцы, гідраўзмацняльнік рулявога кіравання і вакуумныя ўзмацняльнікі тармазоў неадкладна перастаюць працаваць. Высілак рулявога кіравання значна ўзрастае, а гідраўлічны тармазны ціск зніжаецца пасля двух-трох націскаў на педалі, ствараючы непасрэдную небяспеку аварыі на звілістых горных дарогах.
• Немагчымасць перазапуску: Паварот ключа запальвання аўтамабіля або націсканне кнопкі пуску прывядзе да таго, што стартар проста пракручвае рухавік да мёртвых цыліндраў. Пакуль транспартны сродак застаецца пагружаным у газавае воблака з дэфіцытам кіслароду, ніякія пракручванні не перазапусцяць рухавік.
• **Пранікненне ў салон аўтамабіля: ** Стандартныя аўтамабільныя сістэмы вентыляцыі салона, нават калі ўсталяваны рэжым рэцыркуляцыі, не герметычна зачыненыя. Халодны, цяжкі вуглякіслы газ хутка пранікае ў дзвярныя ўшчыльняльнікі, зліўныя люверсы з дошкі падлогі і ацяпляльныя каналы. Пасажыры, якія застаюцца ў заглухлым аўтамабілі, страцяць прытомнасць на працягу двух-чатырох хвілін, калі канцэнтрацыя газу ў салоне зраўняецца з воблакам на вуліцы.

Асноўнай аператыўнай дактрынай падчас несправакаванай прыпынку транспартнага сродку паблізу вулканічных або лімнічных небяспечных зон з'яўляецца неадкладны выхад. Імгненна пакіньце транспартны сродак пешшу, загадайце ўсім пасажырам выйсці і памчаце ў гару ад палатна дарогі.

Дынаміка мясцовасці: даліны, седлавіны і мікрарэльеф¶

Паколькі вуглякіслы газ дзейнічае як моцная гравітацыйная плынь, мясцовы мікрарэльеф вызначае, дзе канцэнтруецца газ, куды ён цячэ і дзе існуюць бяспечныя сховішчы.

Разуменне тапаграфічных паводзін дазваляе эвакуяваным рабіць хуткі выбар маршруту падчас разгортвання выкіду газу:

flowchart TD
    A["Перакульванне паверхні возера прыводзіць да выкіду шчыльнай газавай масы"] --> B["Газ цячэ ўніз па каналах і рачных ярах"]
    B --> C["Даліны дзейнічаюць як канцэнтраваныя смяротныя каналы"]
    C --> D["Газ спачатку запаўняе нізкія западзіны і падвалы"]
    D --> E["Седлавіны мясцовасці і высокія хрыбты ўтвараюць натуральныя сховішчы"]
    E --> F["Падніміцеся прама перпендыкулярна дне даліны, каб дасягнуць чыстага паветра"]

Рэчная пастка¶

Сцёкавыя басейны, сухія вадаёмы, рэчышчы ручаёў і рачныя даліны ўяўляюць сабой найбольш смяротную мясцовасць падчас лімнічнага вывяржэння. Падобна таму, як вада цячэ па крутым гідраўлічным ухіле, цяжкае газавае воблака збіраецца ў гэтых каналах, ствараючы бесперапынную раку чыстага вуглякіслага газу. Газавая плынь паскараецца праз вузкія каньёны дзякуючы эфекту Вентуры, дасягаючы глыбіні ад 10 да 30 метраў (ад 33 да 100 футаў) у межах канала. Ніколі не ідзіце па рэчышчы ракі або дне даліны, спрабуючы ўцячы; заўсёды выбірайцеся з канала пад прамым вуглом, паднімаючыся па бакавых сценах даліны.

Небяспекі дарожнага будаўніцтва¶

Горныя шашы і сельскія дарогі наўмысна спраектаваны ўздоўж натуральных контураў, па далінах, перавалах і прыступах рэк, каб мінімізаваць ухіл дарогі. Такім чынам, рэгіянальныя дарогі выраўноўваюцца непасрэдна з асноўнымі каналамі патоку моцных газавых плыняў.

І ў катастрофах на возеры Монун і на возеры Нёс ахвяры загінулі ўздоўж дарог, якія ідуць па дне даліны. Калі вы сутыкнуліся з сімптомамі газаў падчас хады або за рулём, зразумейце, што спраектаваная траса вядзе вас праз зону найбольшай рызыкі. Неадкладна пакіньце тратуар і падніміцеся на суседнія папярочныя хрыбты.

Бяспечныя прытулкі: узгоркі, шпоры і бакавыя сядла¶

Мікратапаграфічныя ўзвышшы ад 15 да 30 метраў (ад 50 да 100 футаў) над дном даліны могуць забяспечыць выратавальныя запасы падчас умераных выкідаў газу. Верхняя мяжа гравітацыйнага току вуглякіслага газу, вядомая як мяжа падзелу газ-паветра, адносна рэзкая. Стоячы на ​​бачным скалістым пагорку або бакавым адгор'і хрыбта, вы знаходзіцеся над пластом лужыны ў незабруджаным навакольным паветры, нават калі даліна ўнізе застаецца цалкам задушанай.

Дэгазацыя возера і інжынерыя па змякчэнні наступстваў¶

Following the Lake Nyos disaster, international consortia of volcanologists, geochemists, and civil engineers developed innovative geo-engineering interventions to remediate the gas accumulation hazard and prevent future limnic eruptions.

Асноўным інжынерным рашэннем з'яўляецца ўстаноўка пастаянных самастойных дэгазацыйных труб, вядомых як аўтасіфоны:

• Прынцып дзеяння: труба з поліэтылену высокай шчыльнасці дыяметрам ад 150 да 200 міліметраў (ад 6 да 8 цаляў) апускаецца вертыкальна ў самы глыбокі, газанасычаны пласт возера, які цягнецца на сотні метраў да дна. Верхняя частка трубы заканчваецца плывучай платформай на паверхні возера.
• Аўтаматычны запуск сіфона: Каб пачаць дэгазацыю, механічны помпа на плывучай платформе ненадоўга ўцягвае ваду ўверх праз трубу. Калі гэтая перанасычаная вада падымаецца, гідрастатычны ціск зніжаецца, выклікаючы зараджэнне бурбалак.
• Самападтрымліваючы прывад дэгазацыі: Пасля адукацыі бурбалак вада-газавая сумесь унутры трубы становіцца значна менш шчыльнай, чым навакольная азёрная вада. Плавучасць бурбалак газу, якія падымаюцца, рухае бесперапынны, самападтрымліваючы ўверх сіфон. Глыбокая вада цячэ па трубе з высокай хуткасцю, не патрабуючы знешняй электрычнай або механічнай энергіі, вывяргаючыся бесперапынным 50-метровым (164-футавым) фантанам вады і вуглякіслага газу ў паветра над возерам.
• Кантраляванае рассейванне ў атмасферы: бесперапынны фантан выкідвае вуглякіслы газ у адкрытую атмасферу ў невялікіх кантраляваных аб'ёмах, якія бяспечна разбаўляюцца прыземнымі вятрамі, прадухіляючы небяспечнае назапашванне газу на ўзроўні зямлі, адначасова паступова зніжаючы глыбокія ўзроўні насычэння газам гіпалімніёна.

Аўтасіфонныя трубы былі ўсталяваны на возеры Нёс у 2001 годзе і возеры Манун у 2003 годзе, паспяхова выдаляючы сотні мільёнаў кубаметраў растворанага газу і рэзка зніжаючы непасрэдны рызыка натуральнага перакульвання. Аднак папаўненне магматычнага газу працягваецца глыбока пад дном возера, што патрабуе бесперапыннага акустычнага маніторынгу, абслугоўвання труб і стварэння пастаянных зон адчужэння вакол аб'ектаў возера.

Пратаколы планавання эвакуацыі і надзвычайных сітуацый¶

Сем'і і суполкі, якія пражываюць у вулканічных рэгіёнах паблізу стратыфікаваных кратэрных азёр, павінны падтрымліваць структураваныя пратаколы гатоўнасці да надзвычайных сітуацый, каб падтрымліваць хуткую і рашучую рэакцыю ў выпадку выкіду газу.

Гатоўнасць хатніх гаспадарак да падзеі¶

• Тапаграфічная разведка маршруту: абследуйце мясцовасць вакол вашага дома, фермы або працоўнага месца. Вызначце асноўныя і другасныя шляхі эвакуацыі, якія вядуць прама ў гару да ўзвышша без перасячэння дрэнажных яраў або рэчышчаў ручаёў. Пераканайцеся, што ўсе члены сям'і ведаюць, на які ўзгорак трэба падняцца.
• Аварыйнае дыхальнае абсталяванне: у сектарах высокай вулканічнай рызыкі хатнія і камерцыйныя аб'екты павінны мець экстраныя дыхальныя апараты (EEBA) або партатыўныя кіслародныя балоны з паўнавартаснымі маскамі пад станоўчым ціскам. Звярніце ўвагу, што стандартныя пылавыя маскі і рэспіратары з хімічнымі картрыджамі не забяспечваюць нулявую абарону ад вуглякіслага газу, бо не забяспечваюць падачу кіслароду.
• Дэтэктары атмасферных газаў: усталюйце персанальныя маніторы вуглякіслага газу, абсталяваныя гукавымі сігналамі, адкалібраванымі для спрацоўвання пры 1,0 працэнтах (10 000 частак на мільён) і 3,0 працэнтах (30 000 частак на мільён). Носіце гэтыя кампактныя прылады на рамянях або рыштунку, калі працуеце ў нізінных вулканічных западзінах або паблізу берагоў кратэрнага возера.
• Акустычныя сеткі і сеткі сірэн: падтрымлівае ўстаноўку аўтаматызаваных станцый назірання за азёрамі, абсталяваных глыбакаводнымі акустычнымі датчыкамі і сірэнамі на сонечных батарэях, якія перадаюць імгненныя сігналы эвакуацыі па ўсёй даліне пры выяўленні падводных апоўзняў або хуткіх ваганняў узроўню вады.

Неадкладная паслядоўнасць дзеянняў падчас падзеі¶

+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                 LIMNIC OVERTURN ACTION SEQUENCE                                    |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
| STEP 1: Sensory Detection. Notice engine stalls, sour taste, breathless feeling, or white mist.   |
| STEP 2: Immediate Directional Call. Shout "GAS RELEASE: MOVE UPHILL" to family and neighbors.      |
| STEP 3: Perpendicular Ascent. Run immediately up the nearest hillside at right angles to valleys. |
| STEP 4: Gain Vertical Separation. Reach at least 30 to 50 meters above the valley floor.          |
| STEP 5: Conserve Physical Exertion. Stop once above the gas layer; sit quietly to reduce oxygen use|
| STEP 6: Maintain High Ground. Stay on ridges for at least 6 to 12 hours until winds disperse gas.  |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+

Сертыфікат па аказанні першай дапамогі¶

Выжыванне пасля вывяржэння лімнічнага газу прыводзіць да таго, што ахвяры пакутуюць ад вострай дыхальнай недастатковасці, глыбокага сістэмнага ацыдозу, ішэмічнага пашкоджання органаў і другасных траўматычных пашкоджанняў, атрыманых у выніку раптоўнага калапсу. Калі дыспетчарскія сістэмы хуткай медыцынскай дапамогі і муніцыпальныя машыны хуткай дапамогі не могуць атрымаць доступ да раёнаў бедства з-за заглухлых транспартных сродкаў і небяспечных нізінных газавых кішэняў, першая дапамога пабочным асобам і неадкладная рэанімацыя на месцы вызначаюць, ці выжывуць пацыенты.

Праходжанне акрэдытаванага навучання па аказанні першай дапамогі, СЛР і аўтаматызаванага вонкавага дэфібрылятара ў прызнаных арганізацыях, такіх як Амерыканскі Чырвоны Крыж, Хуткая дапамога Сэнт-Джона, Канадскі Чырвоны Крыж або мясцовыя органы грамадзянскай абароны, дае неабходныя медыцынскія навыкі. Практычнае навучанне падрыхтуе вас да таго, каб бяспечна выводзіць пацыентаў з асяроддзі з пагрозай загазаванасці, не становячыся самім пацярпелым, уводзіць дадатковы кісларод з высокім патокам праз сістэмы без рэбрызера, забяспечваць эфектыўныя выратавальныя ўдыхі ахвярам наркозу вуглякіслым газам, якія не дыхаюць, кіраваць курчамі і канвульсіямі ў выніку цэрэбральнай гіпаксіі і забяспечваць дапаможную цеплавую дапамогу да прыбыцця брыгад медыцынскай эвакуацыі.

Часта задаюць пытанні¶

Крыніцы правераныя¶

• Праграма геалагічнай службы ЗША (USGS) па небяспецы вулканаў (Злучаныя Штаты): Мадэляванне дысперсіі вулканічнага газу, навуковыя даследаванні возера Нёс і ацэнка небяспекі вуглякіслага газу для здароўя.
• Сусветная арганізацыя аховы здароўя (СААЗ): Крытэрыі аховы навакольнага асяроддзя для дыяксіду вугляроду, парогавыя значэнні ўздзеяння на працоўным месцы і рэкамендацыі па надзвычайных сітуацыях пры масавай асфіксіі.
• Дэпартамент горназдабыўной прамысловасці, вады і энергетыкі (Камерун): Справаздачы аб праектах дэгазацыі возера Нёс і возера Манун і запісы аб аднаўленні пасля стыхійных бедстваў.
• Observatoire Volcanologique de Goma (OVG, Дэмакратычная Рэспубліка Конга): Даследаванні стратыфікацыі газу на возеры Ківу, аналіз рызыкі метану/CO2 і рэгіянальны маніторынг вулканаў.
• Міжнародная асацыяцыя вулканалогіі і хіміі нетраў Зямлі (IAVCEI): Пратаколы дэгазацыі Камісіі па вулканічных азёрах (CVL) і рэкамендацыі па зніжэнні небяспекі Лімніка.
• Федэральнае агенцтва па надзвычайных сітуацыях (FEMA, Злучаныя Штаты): Рэкамендацыі па эвакуацыі шлейфу небяспечнага газу і пранікненню падпаверхневага газу.

Звязаныя даведнікі¶

• Бяспека вулканаў, выпадзенне попелу і рэакцыя на вывяржэнне
• Лімнічныя вывяржэнні і вулканічныя аблокі вуглякіслага газу
• Бяспека прасочвання падземнага метану і серавадароду
• Бяспека ад кіслотных дажджоў, туману і вулканічнага смогу
• Абарона ад дыму і попелу ад лясных пажараў
• Нумары экстранных службаў па краінах