火山災害

火山災害とは、特定の地理的領域で、指定された期間内に火山噴火または関連する地球物理学的事象が発生する可能性のことです。火山災害に関連するリスクは、火山事象が発生する可能性のある場所の近さや脆弱性、または近くの人々の人口によって異なります。

異なる形態の溶岩は、異なる危険をもたらす可能性があります。パホイホイ溶岩は滑らかで縄状ですが、アア溶岩は塊状で硬いです。溶岩流は通常、地形に沿って流れ、窪地や谷に沈み、火山を流れ下ります。溶岩流は道路、農地、その他の私有財産を埋め尽くします。^[1]この溶岩は、家屋、車、そして邪魔になる人々の命を破壊する可能性があります。^[2 ]溶岩流は危険ですが、ゆっくりと流れるため、人々は対応してすぐ近くの地域から避難する時間があります。人々は火山の周りの谷や窪地に移動しないことで、この危険を軽減できます。^[3]

テフラとは、噴火の際に火山から噴き出す様々な破片を大きさに関係なく総称する言葉である。^[4] 火砕物は一般的に大きさによって分類される。塵は1/8 mm未満、灰は1/8～2 mm、燃え殻は2～64 mm、爆弾とブロックはどちらも64 mmを超える。^[5]火砕物の種類によって危険性が異なる。塵や灰は車や家を覆い、エンジンに塵がたまって車が走行できなくなる可能性がある。また、家屋に積もって屋根を重くし、家屋の倒壊を引き起こす可能性がある。また、灰や塵を吸い込むと、粒子を吸い込んだ人に長期的な呼吸器系の問題を引き起こす可能性がある。 ^[6]燃え殻は噴出した火山物質の燃える破片で、家屋や森林地帯に火を付ける可能性がある。爆弾やブロックは、火山の範囲内にある様々な物体や人に当たる危険がある。発射物は数千フィート上空まで飛ばされ、最初の噴火地点から数マイル離れた場所でも発見されることがある。^[7]

火砕流は、爆発的な噴火の際に火山の側面を流れ落ちる、高速（最大時速 700 km）で移動する非常に高温（約 1000 °C）の空気と火山灰の塊です。

噴火によって空中に舞い上がった灰は航空機、特にジェット機にとって危険となる可能性がある。ジェット機の場合、高温によって粒子が溶ける可能性がある。溶けた粒子はタービンブレードに付着して形を変え、タービンの作動を妨げる。1982年にインドネシアのガルングン山が噴火した後、1989年にアラスカのリダウト山が噴火した後の危険な遭遇により、この現象への認識が高まった。国際民間航空機関は、灰雲を監視し、パイロットに適切なアドバイスを行うために、 9つの火山灰諮問センターを設立した。 2010年のエイヤフィヤトラヨークトル火山の噴火は、ヨーロッパの航空旅行に大きな混乱を引き起こした。^{[8] [9] [10]}

火砕物が近くの小川や川の水と混ざると、水路が速い泥流に変わることがあります。これらはラハールと呼ばれます。^[11]ラハールに岩のブロックや木などの大きな物質が含まれている場合は、火山土石流です。^[12]ラハールは、川に流れ込む火砕物の流れから直接形成される場合もあれば、主噴火の後に形成される場合もあります。後者は二次ラハールと呼ばれ、雨がすでに地表にある灰や瓦礫を濡らしてくっつき、地形に沿って転がるときに形成されます。灰をラハールにするには、 30%の水しか必要ないと推定されています^{[説明が必要] 。 [13]ラハールが厚く、速く流れるほど、進路にあるものを破壊する可能性が高くなるため、より遅く、より薄いラハールよりも危険です。ラハールと泥流は、建物、}野生生物、車に損害を与える可能性があり、一度巻き込まれると逃げるのが困難になることがあります。ラハールは物体を覆ったり、押し流したり、その力で物体を倒したりする。ラハール、土石流、泥流が川や小川に流れ込むと、水路が混雑し、水が外に流れ出て洪水を引き起こす可能性がある。火山物質は水を汚染し、飲用に適さない状態にすることもある。^[要出典]

火山から噴出した岩屑は噴火のたびに斜面の側面に堆積し、そのたびに斜面の傾斜が急になります。最終的に斜面は非常に急峻になり、崩壊して雪崩が発生します。^[14]これらの雪崩は、非常に短い間隔で物質や岩屑を非常に長い距離運びます。斜面崩壊はいつでも発生する可能性があるため、警報システムはほぼ不可能です。雪崩は、個人の財産、家屋、建物、車両、場合によっては野生動物を含む、その進路にあるものすべてを破壊します。雪崩の物質の衝撃で最初の接触時に人や物が破壊されなくても、物質が物体に長時間留まったために損傷が発生する可能性があります。^[15]

大規模で爆発的な火山噴火は、水蒸気 (H ₂ O)、二酸化炭素 (CO ₂ )、二酸化硫黄 (SO ₂ )、塩化水素 (HCl)、フッ化水素 (HF)、および灰 (粉砕された岩石と軽石)を、地表から 16～32 キロメートル (9.9～19.9 マイル) の高さの成層圏に注入します。これらの注入による最も重要な影響は、二酸化硫黄が硫酸(H ₂ SO ₄ ) に変換されることによるもので、硫酸は成層圏で急速に凝縮して微細な硫酸 エアロゾルを形成します。2 つの異なる噴火による SO ₂排出量だけでも、それらの潜在的な気候への影響を比較するのに十分です。^[16]エアロゾルは地球のアルベド(太陽からの放射を宇宙に反射する値) を増加させ、地球の下層大気または対流圏を冷却します。しかし、火山は地球から放射される熱も吸収し、成層圏を温める。過去1世紀の間に起きたいくつかの噴火は、1年から3年の間、地球表面の平均気温を最大0.5度（華氏）低下させた。ワイナプチナの噴火による二酸化硫黄は、おそらく1601年から1603年のロシア飢饉を引き起こした。^[17]

硫酸エアロゾルは、その表面で複雑な化学反応を促進し、成層圏の塩素と窒素の化学種を変化させます。この効果とクロロフルオロカーボン汚染による成層圏の塩素レベルの上昇により、一酸化塩素 (ClO) が生成され、オゾン(O ₃ ) が破壊されます。エアロゾルは成長して凝固し、上部対流圏に沈降して巻雲の核として機能し、地球の放射バランスをさらに変化させます。塩化水素 (HCl) とフッ化水素 (HF) のほとんどは噴火雲の水滴に溶解し、酸性雨として急速に地面に降り注ぎます。噴出した灰も成層圏から急速に降り注ぎ、そのほとんどは数日から数週間以内に除去されます。最後に、爆発的な火山噴火により温室効果ガスの二酸化炭素が放出され、生物地球化学サイクルのための深層炭素源となります。 ^[18]

火山からのガス放出は酸性雨の自然な原因です。火山活動により、毎年約 130 ～ 230テラグラム(1 億 4,500 万～ 2 億 5,500 万ショートトン) の二酸化炭素が放出されます。 ^[19]火山の噴火により、地球の大気にエアロゾルが注入されることがあります。大量の注入により、異常に色鮮やかな夕焼けなどの視覚効果が生じ、主に冷却によって地球の気候に影響が及ぶことがあります。火山の噴火には、火山岩の風化プロセスを通じて土壌に栄養を与えるという利点もあります。これらの肥沃な土壌は、植物やさまざまな作物の成長を助けます。火山の噴火により、マグマが水と接触して冷えて固まるため、新しい島が形成されることもあります。^{[出典が必要]}

火山活動により地震が発生することがあります。これらの地震は地形の変形や建物、家屋、車などの破壊を引き起こす可能性があります。これらの地震には、火山構造地震と長周期地震の 2 種類があります。「マグマ (モルトン岩) の注入または除去による固体岩の応力変化によって発生する地震は、火山構造地震と呼ばれます。」^[20]これらは、地割れや斜面崩壊の可能性があるため危険であり、その経路にあるすべてのものを破壊します。^[20]マグマが突然周囲の岩に押し込まれたときに発生する長周期地震は、一般に実際の噴火の前兆と見なされています。^[20]

火山の冬は、インドネシアのスマトラ島にあるトバ湖の超噴火の後に約7万年前に起こったと考えられています。 ^{[21]一部の人類学者や考古学者が支持する}トバ大災害理論によれば、この大災害は地球規模で影響を及ぼし、^[22]当時生きていたほとんどの人類が死亡し、人口のボトルネックが生じ、今日のすべての人類の遺伝的継承に影響を与えました。^[23]

火山活動は、オルドビス紀末期、ペルム紀-三畳紀、デボン紀後期の 大量絶滅、およびおそらく他の大量絶滅を引き起こしたか、または一因となったと示唆されている。シベリア・トラップを形成した大規模な噴火は、地球の地質学史上過去5億年間で最大の火山活動の1つであり、100万年にわたって続き、約2億5000万年前の「大絶滅」の原因であると考えられており、 ^[24]当時存在していた種の90％が死滅したと推定されている。^[25]

1815年のタンボラ山の噴火は世界的な異常気象を引き起こし、北米とヨーロッパの天候に影響を与えたため「夏のない年」として知られるようになった。 ^[26]北半球の多くの地域で農作物が不作となり家畜が死に、19世紀最悪の飢饉の一つとなった。^[27]

1740年から1741年にかけての極寒の冬は北ヨーロッパで広範囲にわたる飢饉を引き起こしたが、これも火山の噴火が原因だった可能性がある。^[28]

ジョン・エワートとエド・ミラーが1995年に発表した論文によると、「世界の潜在的に活火山の大部分は監視されていない」とのこと。世界で歴史的に活動していた火山のうち、監視されているのは4分の1以下だ。世界中で活動が徹底的に監視されている火山はわずか24カ所だ。また、彼らは「1800年以降に起きた最大の爆発的噴火の75%は、過去に噴火したことのない火山で起きた」とも述べている。^[29]

USGSは地震活動や地質活動を監視して、人々に差し迫った危険を事前に警告することができます。これらの火山学者は、噴火の規模を2つの方法で測定します。噴火の規模（噴出したマグマの量または質量）と噴火の強度（噴出したマグマの速度）です。^[30]衛星InSAR画像などのさまざまな形式の衛星と画像は、肉眼では見えない活動を監視します。^[31]

ドローンと軽量ガスセンサーの組み合わせは火山監視でますます普及しつつある。ドローンの使用により研究者は火山の噴火口までの距離を伸ばすことができ、火口で直接ガスを採取する際のリスクを軽減できるからだ。システムを小型化することで、重量とコストを削減して測定頻度を高め、監視を改善する可能性が生まれる。一般的に測定されるガスはCO2_とSO2で_、イタリアのエトナ山などですでに示されているように、火山活動の今後の変化を検知することができる。^[32]

しかし、1994年以降の国際防災の10年 ^[33]と横浜戦略により、状況は多少変化した。 ^[34] 地球規模リスク評価（GAR）報告書は、国連国際防災戦略事務局（UNISDR）が2年ごとに発行する自然災害のレビューと分析である。この報告書は、国連兵庫行動枠組を実施している。 ^[35]

Zadeh et al. (2014)は、極端な自然災害のリスクと社会的影響の概要と火山の世界的なリスク評価を示し、WMOに匹敵する世界的な火山組織の設立を訴えている。^[36] EUは最近、リスク評価を扱う大規模な研究プログラムを開始した。比較すると、

• NOVAC - 火山と大気の変動観測ネットワーク、^{[37] [38]}
• MULTIMO 火山災害、爆発的噴火リスクの多分野にわたる監視、モデリング、予測、および火山の脅威にさらされているEU住民に対する意思決定支援。
• 火山システムにおけるマグマの進化の ERUPT プロセスとタイムスケール
• E-RUPTIONS 火山噴火予測とリスク管理のための衛星通信とインターネットベースの地震監視システム
• EXPLORIS 火山の脅威にさらされているEU住民に対する爆発的噴火リスクと意思決定支援^[39]

英国地質調査所では様々な火山学プログラムを実施している。^[40]

• 10年間の火山活動

• カッター、スーザン、(1993)リスクとともに生きる: 技術的危険の地理学、 エドワード・アーノルド出版ISBN 0-340-52987-3 
• デッカー、ロバート、バーバラ・デッカー（2006）『火山』（第4版）WHフリーマン・アンド・カンパニー出版ISBN 0-7167-8929-9 
• エルンスト、GG、M. ケルヴィン、RM ティーウ、「火山活動と災害のリモートセンシングの進歩、特に発展途上国での応用を考慮」、国際リモートセンシングジャーナル、2008 年 11 月、第 29 巻第 22 号
• Fauziati, S. および K. Watanabe、「火山システムのオントロジーと火山災害評価」、 International Journal of Geoinformatics、2010 年 12 月、第 6 巻第 4 号の記事
• クスキー、ティモシー（2008）火山：噴火とその他の火山災害、 Infobase Publishing ISBN 0-8160-6463-6 
• ロックウッド、ジョン P. (2010)火山：グローバルな視点、 Wiley-Blackwell Publishing ISBN 978-1-4051-6250-0 
• マーティン、トーマス R.、アルフレッド P. ウェーナー、ジョン バトラー、「火山災害による身体的健康影響の評価: 火山灰の肺毒性を推定するための実験システムの使用」、アメリカ公衆衛生ジャーナル、86 年 3 月補足、第 76 巻第 3 号
• オルセン、クリス B. およびジョナサン S. フルクター、「火山災害の物理的および化学的特性の特定」、アメリカ公衆衛生ジャーナル、86 年 3 月補足、第 76 巻第 3 号
• Rosi、Mauro、Paolo Papale、Luca Lupe、Marco Stoppato、(2003) Volcanoes、 Firefly Books Ltd Publishing ISBN 1-55297-683-1 
• USGS、「火山とともに生きる 地質調査所の火山災害プログラム」(1991 年)。米国地質調査所回覧 1073。
• Zhong Lu、Jixian Zhang、Yonghong Zhang、Daniel Dzurisin、「衛星 InSAR 画像による自然災害の監視と特徴付け」、 Journal Annals of GIS、2010 年 3 月、第 16 巻第 1 号

• （英語）
• http://www.uwec.edu/jolhm/EH2/Erickson/index.html
• http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/hazards/primer/
• http://www.oregongeology.org/sub/earthquakes/volcanoes.htm
• http://vulcan.wr.usgs.gov/Hazards/framework.html