انفجارهای بخار هیدروترمال، پیشرفت پوسته حوضه آبفشان، و طغیان یخبندان¶
شماره های اضطراری بر اساس کشور متفاوت است. این صفحه از 911 استفاده میکند که شماره مربوط به ایالات متحده و کانادا است. بسیاری از کشورهای دیگر از 112، 999 یا شماره دیگری استفاده می کنند. شماره کشور خود را پیدا کنید.
میدانهای زمین گرمایی و زمینهای آتشفشانی یخزده (مانند پارک ملی یلوستون در ایالات متحده، منطقه آتشفشانی تاوپو و روتوروا در نیوزیلند، مناطق شکاف آتشفشانی ایسلند، کامچاتکا و آند) سه موقعیت اضطراری ایمنی حیاتی ناگهانی و مرتبط با هم را نشان میدهند (**پرتاب مجددآسیب آبی) بلوکهای گلی و سنگی صدها متری بدون حرکت ماگما قبلی، پیشرفتهای شکننده تف جوشی و پوسته تراورتن به حوضچههای اسیدی یا قلیایی فوقگرم با دمای 93 درجه سانتیگراد (200 درجه فارنهایت)، و طغیانهای زیر یخبندان (سیلابهای زیر یخبندان) مخازن عظیم آب را ر یک کلاهک یخی ذوب کنید تا زمانی که سد یخ پاره شود. علاوه بر این، فرورفتگیهای حرارتی کم ارتفاع و حفرههای فومارول پوشیده از برف، حوضچههای نامرئی و بدون بو و با دوز بالا از سولفید هیدروژن (\(\text{H}_2\text{S}\)) و دیاکسید کربن (\(\text{CO}_2\)) را به دام میاندازند که باعث فروپاشی در دو زمان میشوند. اگر اضطراری در یک حوضه زمین گرمایی یا یخبندان رخ داد، فوراً با شماره اضطراری محلی خود تماس بگیرید (911 در ایالات متحده و کانادا، 112 در سراسر اتحادیه اروپا و ایسلند، 111 در نیوزیلند، 999 در بریتانیا) یا با دایرکتوری ما مشورت کنید. شماره های اضطراری. برای خطرات زمین شناسی مرتبط، راهنمای ما را بخوانید طغیان سیل دریاچه یخبندان و تخلیه شکست سد، آتشفشان ها، فوران های لیمنیک و ابرهای گاز دی اکسید کربن آتشفشانی، و سوختگی شدید و گرگرفتگی شیمیایی.
همین الان این کار را بکن¶
- در جهت مخالف باد و دور از هر آبفشان یا حوضچه حرارتی که ناگهان گل آلود می شود، به شدت روی گنبد قرار می گیرد، یا شروع به بیرون ریختن قطعات سنگ تیره می کند، بدوید. برخلاف فوران های معمولی آبفشان ریتمیک که آب شفاف و بخار سفید را پاشش می کنند، یک **انفجار گرمابی گرمابی (50 درجه سانتیگراد 3 تا 5 درجه سانتیگراد در زیر زمین) رخ می دهد. تا 482 درجه فارنهایت]) فوراً به بخار چشمک می زند و درپوش سنگ محدود را می شکند. از حوضچه در امتداد پیادهروی تختهراه دور شوید و به سمت بالا نگاه کنید تا از سنگهای بالستیک در حال سقوط اجتناب کنید، و یک کوله پشتی سخت، کیف دوربین، یا ژاکت تا شده را روی سر و گردن خود قرار دهید تا در مقابل سنگها و بارانهای گلی در حال سقوط محافظت کنید.
- هرگز از پیاده روهای چوبی ساخته شده یا مسیرهای شنی تعیین شده در حوضه زمین گرمایی خارج نشوید، و هرگز به دنبال سگ یا اشیایی که رها شده است، شیرجه نزنید. چیزی که مانند زمین سفید یا خاکستری جامد در کنار چشمه آب گرم به نظر می رسد، اغلب نازک **5 تا 20 میلی متر (0.2 تا 0.8 اینچ ترش ترتر) است. بر فراز غاری از آب جوش یا گل اسید سولفوریک (\(p\text{H } 1.5\text{ تا }2.5\)). سگ ها را روی یک افسار کوتاه ثابت و دور از مناطق حرارتی نگه دارید. تقریباً هر ورود عمدی مرگبار به یک چشمه جوشان زمانی اتفاق میافتد که مالک برای نجات حیوان خانگی رها شده به داخل میپرد.
- **اگر زمین زیر پای شما ترک خورد یا از یک پوسته حرارتی نازک مشت زدید، فوراً روی شکم خود قرار دهید و در امتداد ردپای دقیق خود به سمت عقب بچرخید یا بخزید. افتادن در حالت مستعد، وزن شما را در سرتاسر تنه و اندام پخش می کند در حالی که پاهای شما را از آب سوزان زیر پوسته بیرون می کشد.
- اگر شخصی در یک چشمه آب گرم در حال جوش افتاد یا پوسته حرارتی را شکست، فوراً آنها را بیرون بکشید، محل سوختگی را با آب سرد تمیز خنک کنید و لباس های مصنوعی چسبیده را جدا نکنید. مناطق سوخته شده را فوراً با آب خنک و تمیز خنک کنید (هرگز آب استخرهای زمین گرمایی که گرم و شیمیایی است) به مدت 15 دقیقه از برش دادن لباس ها جلوگیری می کند. به پوست چسبیده، نیم تنه و اندام ها را در ورقه های خشک تمیز یا فیلم چسبناک پلاستیکی بپیچید و از طریق هلیکوپتر یا آمبولانس به مرکز سوختگی منطقه ای تخلیه کنید.
- **اگر بوی تخم مرغ های گندیده که ناگهان ناپدید می شوند، احساس سرگیجه ناگهانی یا دیدن پرندگان مرده یا حشرات در حفره های زمین گرمایی شدید، فوراً نفس خود را نگه دارید و از سربالایی بالا بروید. از هوا و استخر در دهانههای فومارول، خندقهای نهر، غارهای برفی و فرورفتگیهای حرارتی در هوای آرام. بیش از 100 قسمت در میلیون، \(\text{H}_2\text{S}\) عصب بویایی را در عرض چند ثانیه فلج میکند، بنابراین شما دیگر نمیتوانید بوی تخم گندیده را دقیقاً قبل از 500 تا 1000 ppm استشمام کنید که باعث ایست تنفسی "ناکاون" فوری شود.
- اگر استشمام گوگرد در امتداد رودخانه یخبندان، احساس لرزش مداوم زمین با فرکانس پایین، یا مشاهده آب کثیف خفه شده از یخ که از پوزه یخچال سرازیر می شود، فوراً از پل های پایین رودخانه و غارهای یخی رها کنید. طغیان زیر یخبندان می تواند سیل را افزایش دهد در عرض چند ساعت 100 برابر تا 1000 برابر میشود، پلهای بزرگراه را از بین میبرد و دشتهای ساحلی مسطح را به وسعت مایلها زیر آب خروشان، کوههای یخ به اندازه خانه و رسوبات آتشفشانی مدفون میکند. برانید یا عمود بر کانال رودخانه به سمت دامنه های سنگی مرتفع حرکت کنید.
چرا استخرهای جوشان زمین گرمایی کشنده تر از آب جوش های خانگی هستند؟
در ارتفاعات بالا (مانند یلوستون در 2300 متر [7500 فوت])، آب خالص در حدود 92 تا 93 درجه سانتیگراد (198 تا 200 درجه فارنهایت) می جوشد، و چشمه های قلیایی یا اسیدی فوق گرم اغلب بین 93 تا 95 درجه فارنهایت (200 درجه فارنهایت) به جوش می آید. سطح در دمای 93 درجه سانتیگراد (200 درجه فارنهایت)، آب باعث نکروز انعقادی اپیدرمی و پوستی تمام ضخامت (درجه سوم) در کمتر از 0.5 ثانیه غوطه وری می شود، و بسیاری از گلدان های زمین گرمایی حاوی **سولفوریک اسید غلیظ هستند. توسط میکروب های گرمادوست که گاز سولفید هیدروژن را اکسید می کنند. پیادهروی از پیادهروی روی تخته یا رسیدن به یک دست به داخل استخر برای آزمایش دما باعث تخریب بافتهای آنی میشود.
درخت تصمیم: حوضه زمین گرمایی، پیشرفت پوسته، و بقای jokulhlaup¶
flowchart TD
Start["اضطراری زمین گرمایی یا گلاسیوولکانیک شناسایی شد"] --> HazardType{"کدام خطر خاص در حال حاضر رخ می دهد؟"}
HazardType -->|"1. انفجار بخار هیدروترمال: توده گل سیاه، سنگ بالستیک، بوم بلند"| SteamBlast["تخلیه انفجار فراتیک: 1. بدوید در سمت مخالف باد و دور از دریچه فوران در امتداد پیادهرویهای مستقر."]
HazardType -->|"2. شکاف پوسته حرارتی: ضربه پا از طریق زینتر به استخر سوخته"| CrustBreak{"آیا قربانی هنوز در استخر است یا روی پوسته؟"}
CrustBreak -->|"خود نجات: ترک خوردگی پوسته زیر چکمه های خودتان"| BellyCrawl["خارج کردن مستعد فوری: 1. یک قدم دیگر به سمت جلو برندارید. 2. روی شکم یا دست ها و زانوهای خود بیاندازید تا وزن را پخش کنید."]
CrustBreak -->|"نجات اطرافیان: قربانی زیر آب یا سوخته است"| BurnCare["سوختگی حرارتی و تریاژ اسید: 1. با استفاده از میله، شاخه یا طناب از پیاده روی به قربانی برسید (هرگز روی پوسته نازک پا نگذارید). در ورقه خشک تمیز بپیچید 4. برای تخلیه فوری مرکز سوختگی آمبولانس هوایی با 911 / 112 / 111 تماس بگیرید"]
HazardType -->|"3. جیب گاز زمین گرمایی سمی: سرگیجه، حیات وحش مرده، یا سقوط ناگهانی در توخالی"| GasEscape["فرار از جیب گاز H2S و CO2: 1. فورا نفس خود را حبس کنید و از ارتفاع 3 تا 5 متری (10 تا 16 فوتی) به سمت باد بالا بروید."]
HazardType -->|"4. طغیان زیر یخچالی (JOKULHLAUP): بوی گوگرد در رودخانه یخچال، لرزش، بالا آمدن آب کثیف"| Jokulhlaup["تخلیه سیلاب JOKULHLAUP: 1. از تمام غارهای یخی یخبندان خارج شوید، دشتها (سندور) و پلهای رودخانه را بشورید."]
فیزیک و زمین شناسی انفجارهای هیدروترمال¶
بسیاری از بازدیدکنندگان پارک های زمین گرمایی تصور می کنند که انفجارهای آتشفشانی تنها زمانی اتفاق می افتد که ماگمای مذاب به سطح بالا می رود. در واقعیت، انفجارهای هیدروترمال (فریاتیک) بسیار بیشتر از فوران های آتشفشانی رخ می دهد و نیاز به خیزش ماگمای جدید صفر دارد. نمونههای معروف مدرن عبارتند از انفجار هیدروترمال حوضه بیسکویت ژوئیه ۲۰۲۴ در پارک ملی یلوستون، انفجار آبفشان پورکچاپ در سال ۱۹۸۹، و دهانههای بزرگ ماقبل تاریخ مانند خلیج مری و دریاچه توربید.
1. مکانیزم زودپز زیرزمینی (انبساط فلاش به بخار)¶
در زیر حوضه آبفشان، آب های زیرزمینی از طریق ریولیت شکسته یا سنگ بازالت که توسط یک منبع حرارتی عمیق ماگمایی گرم شده اند، گردش می کند. از آنجایی که آب زیرزمینی تحت فشار فشار هیدرواستاتیک سنگین (وزن ستون آب بالای آن) و فشار لیتواستاتیک (زیرا رسوبات معدنی سیلیس مانند سیمان ترک های سنگ را می پوشاند)، آب زیرزمینی در دماهای فوق گرم 175 تا 250 درجه سانتیگراد (347 تا 482 درجه سانتیگراد) بالاتر از سطح خود مایع می ماند. - محرک رفع فشار: اگر یک زلزله محلی جزئی، افت ناگهانی سطح دریاچه، گرفتگی داخلی لولهکشی آبفشان، یا شکستگی هیدروژنی در کلاهک سنگی مهر و موم شده با سیلیس ایجاد شود، فشار روی مخزن زیرزمینی فوقگرم فوراً کاهش مییابد. - ** افزایش حجم 1600 به 1: آب مایع فوق گرم در چند میلی ثانیه به بخار تبدیل می شود. از آنجایی که بخار در فشار اتمسفر تقریباً 1600 برابر حجم آب مایع را اشغال می کند، بخار چشمک زن با خشونت مواد منفجره قوی منبسط می شود و درپوش سنگ متخلخل پوشاننده را پودر می کند و آب جوش، گل اسیدی و 500 کیلوگرم (3100 تا 60 تا 60 تا 100 پوند) را به بیرون پرتاب می کند. 2000 فوت) از طریق هوا** با سرعت 50 تا 150 متر در ثانیه (110 تا 335 مایل در ساعت).
2. چگونه از یک انفجار هیدروترمال فعال در فاصله نزدیک زنده بمانیم¶
- پیش سازهای 10 تا 60 ثانیه ای را بشناسید: درست قبل از یک انفجار هیدروترمال، یک چشمه آبی یا سبز معمولی ممکن است ناگهان با گل سیاه یا خاکستری بچرخد، یک گنبد غول پیکر از آب به ارتفاع 2 تا 5 متر (6.5 تا 16.5 فوت) ممکن است زیر تخته چوبی متورم شود یا ممکن است در زیر تخته چوبی متورم شود.
- ** با سرعت در امتداد پیاده رو. هرگز از روی تخته پیادهروی به داخل پوسته حرارتی اطراف نپرید:** وحشت باعث میشود افرادی که از یک انفجار در حال فرار از کنارههای پیادهروی چوبی بیرون میپرند و مستقیماً از روی پوسته نازک متخلخل به استخرهای مجاور 93 درجه سانتیگراد (200 درجه فارنهایت) ضربه بزنند. روی تخته های چوبی یا مسیر شنی مستقر بمانید.
- به آسمان نگاه کنید و از سنگ های بالستیک طفره بروید: سنگ های بزرگی که با زاویه 45 تا 80 درجه پرتاب می شوند 4 تا 12 ثانیه طول می کشد تا به قله کمان خود برسند و دوباره به زمین سقوط کنند. بر خلاف موج انفجار، سنگ های در حال سقوط را می توان به صورت بصری ردیابی کرد. هنگام عقب نشینی چشمان خود را بالا نگه دارید تا بتوانید از مسیر یک تخته سنگ به چپ یا راست خارج شوید و یک کوله پشتی را روی جمجمه خود نگه دارید تا شن های کوچکتر و پاشیده شدن گل در حال جوش را جذب کنید.
مقایسه خطرات زمین گرمایی و یخبندان¶
| نوع خطر | مکانیزم فیزیکی / شیمیایی | علائم هشدار دهنده (ثانیه تا ساعت) | مکانیسم آسیب مرگبار اولیه | اقدام اجباری بقا |
|---|---|---|---|---|
| 1. انفجار بخار هیدروترمال (فریاتیک) | فشردهسازی آب فوقگرم زیرزمینی مهر و موم شده (175\(\text{--}250°C\) [\(347\text{--}482°F\)]) مایع را به بخار تبدیل میکند ($1,600 برابر $ انبساط) | استخر سیاه/گلی می شود. گنبد شدن خشونت آمیز آب؛ صدای غرش؛ لرزش موضعی زمین | برخورد سنگ بالستیک؛ بخار با ضخامت کامل و گل جوشان (90\(\text{--}100°C\) [194\(\text{--}212°F\)]) | در امتداد پیاده رو در جهت مخالف باد بدوید. تماشای آسمان برای طفره رفتن از سقوط تخته سنگ. سر سپر با کوله پشتی |
| 2. پیشرفت سینتر / تراورتن در پوسته | قدم گذاشتن بر روی قفسه معدنی نازک (\(5\text{--}20\text{mm}\) [\(0.2\text{--}0.8\text{ in}\)]) اسید جوش یا فنر قلیایی | صدای طبل توخالی زیر پا. بخار آب از میان شکاف های خط مو بالا می رود. خاک بایر سفید شده | جوش غوطه ور شدن آنی 93 درجه سانتی گراد (200 درجه فارنهایت دلار) در اندام تحتانی یا تمام بدن | به شدت در پیاده روها بمانید. اگر پوسته ترک خورد، آن را صاف به شکم بیندازید و شکم را به عقب برگردانید |
| 3. جیب گاز زمین گرمایی (\(\text{H}_2\text{S}\) and \(\text{CO}_2\)) | گازهای آتشفشانی متراکم (1.2 دلار برابر متن{ تا }1.5 برابر دلار سنگینتر از هوا) در حوضههای بدون باد، خندقها و چاههای برفی جمع میشوند. | بوی تخم مرغ فاسد که ناگهان ناپدید می شود (فلج بویایی در \(>100\text{ppm}\)\(\text{H}_2\text{S}\))؛ پرندگان مرده / موش | مهار سیتوکروم سی اکسیداز (\(\text{H}_2\text{S}\)) و خفگی هیپرکاپنیک (\(\text{CO}_2\)) در 1 تا 3 تنفس | نفس خود را حبس کنید و فوراً از سربالایی به سمت باد بالا بروید. هرگز برای نجات قربانی سقوط بدون SCBA وارد گودال نشوید |
| 4. طغیان سیل زیر یخبندان (Jokulhlaup) | دهانه زمین گرمایی زیر یخبندان یا فوران آتشفشانی دریاچه زیر کلاهک یخ را ذوب می کند تا زمانی که بالابر هیدرواستاتیک آب یخ را بشکند. | بوی قوی سولفید هیدروژن در رودخانه یخچال طبیعی؛ لرزش کلاهک یخی؛ شکاف در انتهای یخچال های طبیعی | سیل عظیم (1000\(/متن{تا}50000 متر مکعب در ثانیه\)) که کوههای یخ و لاهارهای غولپیکر را در سراسر دشتهای دور دست حمل میکند. | فوراً دشتهای خارج از یخبندان (سندور) و غارهای یخی را تخلیه کنید. از دیواره های دره سنگ بستر بالا بروید |
| *5. عفونت گرما دوست Naegleria fowleri | چشمههای آب گرم آب شیرین (\(25\text{--}46°C\) [\(77\text{--}115°F\)]) آمیبهای آزاد را در رسوبات پایینی نگهداری میکنند. | هیچ کدام در طول شنا؛ سردرد شدید پیشانی، تب و سفتی گردن 1 تا 9 روز پس از ورود آب بینی | مننژوانسفالیت آمیبی اولیه (PAM) از طریق ورود عصب بویایی از طریق سقف بینی (\(>97\%\) کشنده) | هرگز سر را زیر آب نروید، شیرجه نزنید، یا آب را در چشمه های آب گرم طبیعی تصفیه نشده پاشید |
زنده ماندن از پیشرفت های پوسته حرارتی و درمان سوختگی های زمین گرمایی فوق گرم¶
در یلوستون، روتوروآ و ایسلند، تعداد بازدیدکنندگانی که در اثر پا گذاشتن یا افتادن در چشمههای جوشان کشته میشوند یا برای همیشه از کار میافتند بیشتر از مجموع خطرات آتشفشانی دیگر است.
1. چرا زمین گرمایی یک تله پنهان است¶
همانطور که آب فوق گرم از شکستگی های عمیق بالا می آید، سیلیس (\(\text{SiO}_2\)) یا کربنات کلسیم (\(\text{CaCO}_3\)) را از سنگ آتشفشانی حل می کند. هنگامی که آن آب به حوضچه سطحی خنکتر میرسد، مواد معدنی در اطراف لبه چشمه رسوب میکنند و لبههای لایهبندی نازکی از سینتر سیلیسی (گیسریت) یا تراورتن ایجاد میکنند که روی سطح آب در حال جوش مانند یخ قفسهای نازک روی حوضچه رشد میکنند. به طور همزمان، بخار اسیدی در حال افزایش (\(\text{H}_2\text{S}\) اکسید شده به \(\text{H}_2\text{SO}_4\)) سنگ جامد اطراف را به خاک رس کائولینیتی نرم و لغزنده میشوید. تکه ای از زمین که شبیه سنگ سفید خشک است، می تواند یک پوسته معدنی به ضخامت 1 سانتی متر (0.4 اینچ) روی یک دیگ 95 درجه سانتی گراد (203 درجه فارنهایت) باشد.
2.مراقبت گام به گام سوختگی پیش بیمارستانی برای قربانی چشمه جوشان¶
اگر یک کودک یا بزرگسال از طریق پوسته حرارتی یا به چشمه آب گرم سقوط کند: 1. فقط از پایه محکم بیرون بیایید: هرگز از روی تخته پیاده روی روی لبه پوسته شکننده برای گرفتن قربانی خارج نشوید، در غیر این صورت قفسه زیر هر دوی شما فرو می ریزد. روی عرشه چوبی پیاده رو دراز بکشید، یک میله پیاده روی، سه پایه، ژاکت یا کمربند را دراز کنید و قربانی را روی تخته های چوبی بکشید. 2. ** فوراً محل سوختگی را با آب تمیز و غیر حرارتی خنک کنید (فرایند سوزاندن را متوقف کنید):** - جوشاندن آب زمین گرمایی که در جورابهای پشمی، چکمههای پیادهروی و شلوار جین به دام افتاده است، پس از بیرون کشیدن قربانی از استخر تا 3 دقیقه به پختن بافت عمیق پوست ادامه میدهد. - فوراً آب سرد تمیز از بطری های آب، بسته های آبرسانی یا جریان آب شیرین غیر حرارتی را روی مناطق سوخته بریزید. هرگز از آب غوطه ور از استخر زمین گرمایی نزدیک یا نهر گرم که ممکن است داغ، اسیدی یا آلوده باشد استفاده نکنید. - بند چکمه ها و لباس های بیرونی ذوب نشده را با قیچی ضربه ای یا چاقوی جیبی ببرید، ** اما هرگز لباس ها یا جوراب های مصنوعی را که ذوب شده و به پوست تاول زده شده اند، پاره یا جدا نکنید، زیرا با کندن آنها، کل اپیدرم و درم از بین می رود. 3. تعادل خنک کننده سوختگی در برابر هیپوترمی سیستمیک: - اگر سوختگی کمتر از 15 درصد از سطح کل بدن (TBSA) را پوشش دهد (مانند یک پا یا ساق پا که از روی پوسته سوراخ شده است)، اندام را به طور مداوم با آب تمیز خنک به مدت 15 تا 20 دقیقه خنک کنید تا پیشرفت التهاب متوقف شود و هرگونه گل حرارتی اسیدی خنثی شود. - اگر قربانی دچار غوطه وری عظیم در تمام بدن (بیش از 20 تا 30 درصد TBSA) شود، سد پوستی وی از بین می رود و به سرعت گرمای هسته بدن خود را از دست می دهد و دچار شوک سوختگی هیپوولمیک می شود. گل در حال جوش را بشویید و پوست را برای مدت کوتاهی به مدت 1 تا 2 دقیقه خنک کنید، سپس مصدوم را در ورق های استریل تمیز و خشک، یک پتوی تمیز مایلار روی یک لایه پارچه خشک، یا پلاستیک تمیز آشپزخانه که به صورت طولی قرار گرفته باشد بپیچید (هرگز در داخل یک اندام محکم بسته نشود، مانند یک توده سوخته). 4. بیمار را بیدار، گرم و صاف نگه دارید و فوراً با هلیکوپتر مدواک تماس بگیرید: اگر بیمار بیش از 20 درصد سوختگی TBSA دارد، استفراغ می کند یا به لوله گذاری اورژانسی داخل تراشه در بدو ورود به بیمارستان نیاز دارد، از دادن مایعات از طریق دهان خودداری کنید. برای مدیریت دقیق سوختگی، نگاه کنید سوختگی شدید و گرگرفتگی شیمیایی.
الگوی کشنده سگ رها شده در حوضه های زمین گرمایی
سوابق خدمات پارک ملی نشان می دهد که درصد زیادی از غوطه ور شدن تمام بدن در چشمه های آب گرم زمانی شروع می شود که سگی از ماشین فرار می کند یا بدون بند می دود، حیات وحش را تعقیب می کند یا به درون حوض آبی معمولی می پرد و در دمای 93 درجه سانتیگراد (200 درجه فارنهایت) شروع به داد زدن می کند. با رانده شدن غریزه، صاحبش بعد از سگ به استخر در حال جوش شیرجه میرود. هیچ کدام زنده نمی ماند هرگز سگها را به پیادهروی زمین گرمایی نبرید، حیوانات خانگی را در جعبهها یا روی سرب قفلدار در داخل محوطههای پارکینگ نگه دارید، و اگر حیوانی وارد چشمهای در حال جوش شد، هرگز بعد از آن وارد آب نشوید.
تله گاز سولفید هیدروژن (\(\text{H}_2\text{S}\)) و دی اکسید کربن (\(\text{CO}_2\)) فرار¶
دریچه های زمین گرمایی به طور مداوم بخار مخلوط شده با دی اکسید کربن (\(\text{CO}_2\))، سولفید هیدروژن (\(\text{H}_2\text{S}\)) و دی اکسید گوگرد (\(\text{SO}_2\)) را آزاد می کنند. - چرا نقاط پایین به محفظه گاز کشنده تبدیل می شوند: در دما و فشار استاندارد، \(\text{CO}_2\) دارای وزن مخصوص 1.52 و \(\text{H}_2\text{S}\) دارای وزن مخصوص 1.19 در مقایسه با هوای معمولی (1.00) است. در یک بعدازظهر بادخیز، تلاطم این گازها را بی ضرر مخلوط و رقیق می کند. در یک صبح آرام و سرد، در طی وارونگی دمای اتمسفر، یا در داخل یک فرورفتگی، غار، یا دره نهر پر از برف**، گازهای سنگین غرق می شوند و دریاچه ای نامرئی و راکد از گاز کشنده را به عمق 0.5 تا 2 متر (1.6 تا 6.5 فوت) در امتداد زمین تشکیل می دهند. - ** تله فلج بویایی سولفید هیدروژن:** در غلظت های کوچک (0.01\(\text{ تا }5\text{ppm}\))، \(\text{H}_2\text{S}\) به شدت بوی تخم مرغ گندیده می دهد. با این حال، در غلظتهای 100 تا 150 ppm، \(\text{H}_2\text{S}\) عصب بویایی انسان را در عرض 2 تا 15 دقیقه از نظر شیمیایی فلج میکند. کوهنوردی که وارد یک جیب گاز غلیظ می شود، ناگهان فکر می کند هوا پاک شده است زیرا بوی تخم مرغ گندیده از بین می رود. دو مرحله بعد، در 500 تا 1000 ppm، یک نفس \(\text{H}_2\text{S}\) به سیتوکروم c اکسیداز میتوکندری در ساقه مغز متصل می شود و باعث بیهوشی فوری ("نابودی در کشتارگاه") و ایست تنفسی می شود. - قانون نجات: اگر کوهنورد، کارگر یا پستاندار بزرگی را دیدید که بیهوش در یک گودال زمین گرمایی غرق شده، خندق برفی یا گودال حمام با چشمه آب گرم طبیعی دراز کشیده است، ** برای بررسی نبض آنها به داخل فرورفتگی قدم نزنید.** نفس خود را حبس کنید، روی لبه بالا بادی بمانید، و فقط در صورتی که آنها را به طناب زدن یا انعکاس طولانی بپیمایید، در حال پیاده روی باشید. شما می توانید به طور کامل در جریان هوای تازه رو به باد باقی بمانید. در غیر این صورت برای نجات با دستگاه تنفس مستقل (SCBA) با خدمات اورژانس تماس بگیرید. ما را بخوانید راهنمای کمک های اولیه سیانید، سولفید هیدروژن و استنشاق گاز صنعتی.
زنده ماندن از سیل طغیان زیر یخبندان (jokulhlaup)¶
jokulhlaup که از اصطلاح ایسلندی برای "جهش یخچالی" نشأت میگیرد، سیل فاجعهباری است که از زیر یخچال یا کلاهک یخی آزاد میشود. در حالی که برخی جوکولهلاپ ها دریاچه های حاشیه یخ را در طول روز تخلیه می کنند، خطرناک ترین وقایع در کلاهک های یخی فعال آتشفشانی رخ می دهد (مانند Vatnajokull و Myrdalsjokull / Katla در ایسلند، Mount Rainier و Redoubt / Spurr در ایالات متحده که در آن لایه های ولسیال و glaocio glaociated) کالدراهای زمین گرمایی یا فوران های آتشفشانی زیر یخبندان میلیون ها متر مکعب آب را در زیر صدها متر یخ ذوب می کنند.
1. چگونه یک jokulhlaup ساخته و شکسته می شود¶
همانطور که گرمای زمین گرمایی سطح زیرین کلاهک یخی را در طول ماه ها یا ساعت ها ذوب می کند، یک دریاچه زیر یخبندان درون یک فرورفتگی سنگ بستر یا دیگ یخ تجمع می یابد. هنگامی که عمق و فشار هیدرواستاتیکی آن آب محبوس شده به تقریباً 90 درصد ضخامت سد یخی پوشاننده می رسد (زیرا یخ دارای چگالی 0.917 دلار در هر سانتی متر مکعب در مقایسه با 1.00 دلار گرم در هر سانتی متر مکعب آب مایع است)، یخ به سمت بالا گرمتر می شود، یخ به صورت لایه ای گرم می شود. تونل ها از طریق ذوب اصطکاکی سیلابی از آب یخ زده، خاکستر آتشفشانی، تخته سنگ و بلوک های 1000 تنی یخ یخچال از پوزه یخچال در سراسر دشت مسطح بیرون زده (ساندور) بیرون می زند. در طول فوران زیر یخبندان Gjallp در سال 1996 در ایسلند، Skeidararhlaup jokulhlaup به اوج آبدهی 50000 متر مکعب در ثانیه (1.76 میلیون فوت مکعب در ثانیه) رسید، و برای مدت کوتاهی تبدیل به دومین رودخانه بزرگ روی زمین شد و مانند بزرگراه های کبریت فولادی را از بین برد.
2. قوانین بقای فوری در دره های یخبندان و غارهای یخی¶
- به علامت هشدار اولیه میدان شماره 1 توجه کنید، بوی ناگهانی تخمهای گندیده (\(\text{H}_2\text{S}\)) در امتداد رودخانهای یخبندان: دریاچههای زمین گرمایی زیر یخچالی با سولفید هیدروژن محلول اشباع شدهاند. چند ساعت قبل از اینکه موج اصلی سیل از انتهای یخچال خارج شود، آب زیر یخبندان تحت فشار شروع به نشت به کانال رودخانه می کند و بوی تند **گوگرد یا تخم مرغ فاسد را در امتداد سواحل رودخانه و پل ها منتشر می کند. اگر در نزدیکی یخچال یا رودخانه یخبندان بوی گوگرد حس کردید، فوراً کف دره را تخلیه کنید.
- هرگز در هنگام باران گرم، ذوب شدن بهار یا فعالیت لرزه ای شدید وارد غارهای یخی زیر یخبندان نشوید: اگر کانال های آب زیر یخبندان پشت بام یخی را برگردانند یا سقف یخی فرو بریزند، گردشگرانی که از غارهای یخی آبی طبیعی در پایه یخچال ها بازدید می کنند، در عرض چند دقیقه به دام می افتند.
- هرگز برای تماشای سیل روی پل روی یک دشت یخبندان توقف نکنید: جوکولهلاپ مانند آب شفاف رفتار نمی کند. این یک دوغاب فوق غلیظ است که کوه های یخی به پهنای 10 تا 30 متر (عرض 33 تا 100 فوت) را حمل می کند** که با سرعت 15 تا 30 کیلومتر در ساعت (9 تا 19 مایل در ساعت) حرکت می کند. این کوه های یخ به پایه های پل برخورد می کنند و روی عرشه پل انباشته می شوند تا اینکه کل پل بزرگراه از بین برود. قبل از توقف، به طور کامل از دشت بیرونی مسطح (ساندور) روی تپه های سنگ بستر جامد برانید.
چگونه در چشمه های آب گرم طبیعی توسعه نیافته حمام کنیم؟
اگر خارج از حوضچههای پارک ممنوعه در یک چشمه آب گرم و توسعه نیافته غوطهور میشوید: (1) همیشه قبل از ورود به داخل، دمای آب را با دماسنج یا فنجان غوطهور آزمایش کنید (هیچوقت از 40 درجه سانتیگراد تجاوز نکنید)، زیرا سطح چشمههای زمین گرمایی طبقهبندی شده میتواند 38 درجه فارنهایت (1-0 درجه سانتیگراد) باشد. لایه شناور بالای دریچه پایینی 90 درجه سانتیگراد (194 درجه فارنهایت) که هر 20 دقیقه فوران می کند. (2) ** هرگز سر خود را زیر آب نگذارید یا آب چشمه گرم را داخل بینی خود نپاشید **، برای جلوگیری از عفونت مغزی آمیب کشنده Naegleria fowleri. و (3) ** هرگز به تنهایی یا در یک گودال با دیواره فرورفته خیس نشوید ** جایی که دی اکسید کربن می تواند در سطح دماغه بالای سطح آب انباشته شود.
شماره های اضطراری منطقه ای و پروتکل های آژانس¶
- ایالات متحده: فوراً با 911 تماس بگیرید (یا اگر پوشش سلولی توسط دیواره های دره مسدود شده است، یک تکاور اجرای قانون خدمات پارک ملی را علامت بزنید؛ اگر در منطقه خلوت هستید یک پیام رسان ماهواره ای SOS را فعال کنید). رصدخانه آتشفشان USGS Yellowstone (YVO)**، رصدخانه آتشفشان آبشار (CVO) و رصدخانه آتشفشان آلاسکا (AVO) (
volcanoes.usgs.gov) برای هشدارهای هیدروترمال و یخبندان. - ایسلند: برای نجات اضطراری با 112 و انجمن ایسلندی جستجو و نجات (ICE-SAR / Landsbjorg) تماس بگیرید. نظارت بر اداره هواشناسی ایسلند (IMO / جزایر ودورستوفا،
vedur.is) و اداره حفاظت مدنی و مدیریت اضطراری (المناوارنیر /safetravel.is)، که اخطارهای تخلیه اجباری پخش پیامک را به هر تلفنی که در یک منطقه خطر آتشفشانی یا جوکلهلاپ است (مانند Myrdalssandur، Skeidararsandur یا Grindavik) ارسال می کند. - نیوزیلند: برای پلیس، آتش نشانی و اورژانس NZ و آمبولانس با 111 تماس بگیرید. مانیتور GeoNet (
geonet.org.nz) و وزارت حفاظت (DOC) برای سطوح هشدار آتشفشانی و خطرات هیدروترمال در سرتاسر منطقه آتشفشانی تاوپو، روتوروا، تونگاریرو و رواپهو (جایی که یک سیستم هشدار صوتی لاهار/طغیان مهندسی شده ERLAWS باعث راهاندازی و سدهای خودکار مانند سد میشود). - اتحادیه اروپا، ایتالیا، و کامچاتکا / آسیا-اقیانوسیه: با 112 در سراسر اروپا تماس بگیرید. در ایتالیا (فیلدهای Campi Flegrei / Solfatara phreatic و \(\text{CO}_2\) fumarole)، مناطق محروم Protezione Civile و INGV را دنبال کنید. در ژاپن (جایی که انفجارهای بخار آتشفشانی و مخاطرات گاز \(\text{H}_2\text{S}\) در کوه اونتاکه، کوساتسو-شیران، و هاکون اواکودانی خطرات اصلی هستند)، با 119 تماس بگیرید و اخطار آتشفشانی آژانس هواشناسی ژاپن (JMA) را دنبال کنید.
سوالات متداول¶
آیا یک انفجار هیدروترمال در یلوستون یا روتوروآ به این معنی است که یک فوران ابرآتشفشان شروع شده است؟¶
خیر. بر اساس سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) و GNS Science نیوزلند، انفجارهای هیدروترمال، رویدادهای لوله کشی سطحی کم عمقی هستند که در 10 تا 200 متری (33 تا 650 فوت) پوسته رخ می دهند، جایی که آب های زیرزمینی مایع به بخار تبدیل می شوند. آنها شامل ماگما در حال افزایش نیستند و پیش ساز فوران آتشفشانی ماگمایی نیستند. در واقع، انفجارهای هیدروترمال کوچک تقریباً هر سال در جایی در یلوستون اتفاق میافتد و دهانههای بزرگتر هر چند دهه تا قرنها منفجر میشوند، زیرا سیلیس معدنی کانالهای آبفشان زیرزمینی را مسدود میکند.
اگر کسی داخل چشمه آب گرمی در حال جوش افتاد، چرا نباید لباس های ذوب شده پیاده روی مصنوعی را دربیاورید؟¶
هنگامی که کوهنوردی که لباس های نایلونی، پلی استر یا پلی پروپیلن می پوشد در آب زمین گرمایی 93 درجه سانتیگراد (200 درجه فارنهایت) می افتد، دمای جوش باعث جدا شدن فوری اپیدرم با ضخامت کامل می شود در حالی که پارچه مصنوعی را در درم تاول زده نرم می کند. پاره کردن شلوار یا جوراب چسبیده در پیاده رو، ورقه های درم زیرین را پاره می کند، باعث خونریزی شدید، اعصاب خام را در معرض هوا قرار می دهد و عفونت و از دست دادن مایعات را به طور چشمگیری افزایش می دهد. در عوض، محل سوختگی را بلافاصله از طریق لباس با آب سرد تمیز خنک کنید، فقط پارچه های شل را در اطراف لبه ها جدا کنید و اجازه دهید جراحان مرکز سوختگی مواد چسبیده را تحت بیهوشی استریل پاک کنند.
چگونه یک چشمه آب گرم در حال جوش نیز می تواند به شدت اسیدی یا قلیایی قوی باشد؟¶
آبهای زمین گرمایی به دو دسته شیمیایی مجزا تقسیم میشوند که هر دو سریعتر از آب جوش خالص بافت انسان را تخریب میکنند. چشمههای اسید سولفات (معمول در گلدانهای گلی و تپههای فومارول با $p\text{H } 1.2\text{ تا }3.0$) هنگامی تشکیل میشوند که گاز سولفید هیدروژن در آب اکسیژنه کمعمق حل میشود و توسط باکتری *Sulfolobus* اکسید میشود و اسیدهای سولفوریک غلیظ را به اسیدهای سولفوریک اضافه میکند. چشمه های قلیایی کلرید (بسیاری از آبفشان های آبی شفاف با $p\text{H } 8.5\text{ تا }9.5$) سرشار از سیلیس محلول و کربنات سدیم هستند. با خاصیت قلیایی بالا، لیپیدهای چرب موجود در غشای سلولی انسان را صابونی می کند (حل می کند) و اجازه می دهد گرمای حرارتی به عمق بافت های زیر جلدی نفوذ کند.
آیا اگر به طور تصادفی از پوسته نازک متخلخل تا زانو عبور کنم، می توانم زنده بمانم؟¶
بله، صدمات ناشی از شکستن پوسته ساق پا تقریباً همیشه قابل زنده ماندن هستند، اگر فوراً برای پخش وزن خود به زمین بیفتید، دوباره روی پیاده رو خزیده باشید، پا را با آب سرد تمیز به مدت 15 تا 20 دقیقه بشویید و به مرکز سوختگی منتقل شوید. مرگ و میر در تصادفات بهار زمین گرمایی به شدت با درصد سوختگی سطح بدن (TBSA) مرتبط است: پیشرفت های مچ پا تا زانو معمولاً 7 تا 15 درصد TBSA را تحت تأثیر قرار می دهد، در حالی که سر خوردن با سر به یک فنر جوشان شیب دار باعث سوختگی 80 تا 100 درصد چربی سوزی می شود.
خطر آمیب مغز خوار در چشمه های آب گرم طبیعی چیست؟¶
چشمه های آب شیرین گرم بین 25 تا 46 درجه سانتیگراد (77 و 115 درجه فارنهایت) به طور طبیعی پناهگاه *Naegleria fowleri*، آمیب آزاد گرما دوست است که در رسوبات کف زندگی می کند. نوشیدن آب باعث عفونت نمی شود و خیساندن از گردن به پایین بی خطر است. این خطر زمانی رخ می دهد که آب گرم چشمه در حین غواصی، غوطه ور کردن سر یا پاشیدن آب از مجرای بینی بالا برود. آمیب از کانالهای عصبی بویایی به مغز میرود و باعث مننژوانسفالیت آمیبی اولیه (PAM) میشود که میزان مرگ و میر آن بیش از 97 درصد است. همیشه سر خود را بالای آب نگه دارید یا از گیره بینی محکم در چشمه های گرم طبیعی استفاده کنید. گذراندن یک دوره کمکهای اولیه از صلیب سرخ، آمبولانس سنت جان، یا یک ارائهدهنده محلی، مراقبتهای اضطراری محیطی و سوختگی نجاتبخش را آموزش میدهد.
راهنماهای مرتبط¶
- طغیان سیل دریاچه یخبندان و تخلیه شکست سد
- فوران های لیمنیک و ابرهای گاز دی اکسید کربن آتشفشانی
- کمک های اولیه سوختگی شدید و گرگرفتگی شیمیایی
- کمک های اولیه سیانید، سولفید هیدروژن و استنشاق گاز صنعتی
منابع و راهنمای رسمی¶
- سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) و رصدخانه آتشفشان یلوستون (YVO): انفجارهای هیدروترمال در پارک ملی یلوستون: مکانیک فشارزدایی از فلاش به بخار فریاتیک، بالستیک دهانه، و خطرات گاز زمین گرمایی.
- خدمات پارک ملی ایالات متحده (NPS): پروتکل های ایمنی حوضه حرارتی یلوستون، پیشگیری از پیشرفت پوسته متخلخل، و کمک های اولیه زمین گرمایی بک کانتری.
- دفتر هواشناسی ایسلند (IMO / جزایر ودورستوفا) و Almannavarnir (حفاظت مدنی ایسلند): سیستم های هشدار اولیه Jokulhlaup (طغیان سیلاب زیر یخچالی)، طرح های تخلیه کاتلا و گریمسووتن، و ایمنی منطقه زمین گرمایی.
- GNS Science نیوزیلند (Te Pu Ao) و وزارت حفاظت (DOC): منطقه آتشفشانی Taupo و ارزیابی خطر هیدروترمال روتوروا و پروتکل های هشدار فوران دریاچه دهانه کوه Ruapehu.
- ** انجمن سوختگی آمریکا (ABA) و انجمن پزشکی وحشی (WMS):** مدیریت پیش بیمارستانی سوختگی های شدید حرارتی و شیمیایی در محیط های دور.