Сообщение о гейзерах - определение, виды и причины образования

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.

Само понятие происходит от названия знаменитого Великого гейзера в долине Хаукадалур в Исландии, которое он получил от исландского глагола «гейс», что значит «хлынуть». Часто они формируются в группах, известных как поля, где извержение одного может повлиять на поведение соседних — например, выбросы могут стать нерегулярными или редкими.

Предсказание поведения

Выбросы некоторых из этих источников происходят регулярно, как по часам, в то время как поведение других совершенно непредсказуемо. Ключ к прогнозированию их активности — очень долгие наблюдения. В Йеллоустоне смотрители парка и любители собирали записи о Старом Служаке, как и о его «соседях», в течение десятилетий.

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

Реферат «Гейзеры» не будет полным без рассказа об интересных фактах. Например, у них есть общие черты с вулканами. И те и другие представляют опасность. Хотя последние извергают воду и пар, а не камень и пепел, намного меньше вулканов и извергаются чаще, многие процессы у них похожи. Их изучение может помочь ученым понять некоторые аспекты деятельности их больших собратьев.

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.

Продолжительность извержения зависит от многих факторов, но в первую очередь на это влияет размер системы каналов, из которых они состоят. Большинство из них действуют всего несколько минут, но некоторые могут «работать» несколько часов или даже несколько дней.

После окончания выброса повторяется весь процесс восстановления. Каждый из них имеет свою уникальную систему «водопровода». Некоторые заново заполняются в течение нескольких минут, в то время как у других этот этап может занять месяцы.

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.