火山灰
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火山灰は細長い扇形を描いて大気中に拡散します。
2008年にチリのチャイテン火山が噴火した際の火山灰雲が、太平洋から大西洋にかけてパタゴニア地方に広がっている。
2010年4月17日、エイヤフィヤトラヨークトル火山から立ち上る火山灰の噴煙
1991年のピナツボ山噴火の際、駐機中のマクドネル・ダグラスDC-10-30型機に火山灰が堆積しました。降灰は雪と似た性質を持ちますが、その重量は建物や車両に深刻な被害をもたらす可能性があります。このケースでは、火山灰の堆積によって航空機の重心がずれ、機体が尾翼で支えられる状態になりました。
火山の円錐台からは濃い黒っぽい灰の煙が立ち上っています。
アリューシャン列島の成層火山、クリーブランド山からの火山灰の噴煙

火山灰は、岩石の破片、鉱物の結晶、火山ガラスで構成され、火山噴火で生成された直径2 mm (0.079インチ) 未満です。[ 1 ]火山灰という用語は、2 mmを超える粒子を含むすべての爆発的な噴火生成物 (正しくはテフラと呼ばれる) を指すために緩く使用されることもよくあります。火山灰は、爆発的な火山噴火中にマグマに溶解していたガスが膨張して大気中に激しく逃げ出すときに形成されます。ガスの力でマグマが粉砕され、大気中に噴射されて火山岩とガラスの破片に固まります。また、マグマ水蒸気噴火中にマグマが水と接触し、水が爆発的に蒸発してマグマが粉砕された場合にも灰が生成されます。灰は空気中に放出されると、風によって数千キロメートル離れた場所まで運ばれます。

火山灰は広範囲に拡散するため、動物や人間の健康問題、航空の混乱、重要なインフラ（電力供給システム、通信、上下水道網、交通など）の混乱、第一次産業（農業など）の混乱、建物やその他の構造物への損害など、社会にさまざまな影響を及ぼす可能性があります。

形成

エストニア、ラーグリ近郊にあるピョートル大帝の海軍要塞の地下墓地にある石灰岩の層の間に埋もれた4億5400万年前の火山灰。これは、現存する最古の大規模噴火の痕跡の一つです。黒いカメラレンズカバーの直径は58mm（2.3インチ）です。

火山灰は爆発的な火山噴火やマグマ水蒸気噴火の際に形成され、[ 2 ]火砕流による輸送中にも形成されることがある。[ 3 ]

爆発的な噴火は、マグマが上昇するにつれて減圧し、溶解していた揮発性物質（主に水と二酸化炭素）がガス泡に溶け出すときに発生します。[ 4 ]より多くの泡が核形成するにつれて泡が生成され、マグマの密度が低下し、火道に沿って上昇する速度が速くなります。噴火混合物の約70～80 vol%を泡が占めると、破砕が発生します。 [ 5 ]破砕が発生すると、激しく膨張する泡がマグマを破片に引き裂き、大気中に放出されて灰粒子に固まります。破砕は非常に効率的な灰生成プロセスであり、水を加えなくても非常に微細な灰を生成することができます。[ 6 ]

火山灰はマグマ水蒸気噴火でも生成される。これらの噴火では、マグマが水域（海、湖沼、湿地など）、地下水、雪や氷と接触すると断片化が起こる。水の沸点よりもかなり高温のマグマが水と接触すると、断熱性のある蒸気膜が形成される（ライデンフロスト効果）。[ 7 ]最終的にこの蒸気膜は崩壊し、冷たい水と熱いマグマが直接結合する。これにより熱伝達が増加し、水が急速に膨張してマグマが小さな粒子に断片化され、その後、火口から噴出する。断片化によってマグマと水の接触面積が増加してフィードバック機構が形成され、[ 7 ]さらなる断片化と微細な灰粒子の生成につながる。

火砕流もまた、灰粒子を生成する可能性があります。これらは通常、溶岩ドームの崩壊または噴煙柱の崩壊によって生成されます。[ 8 ]火砕流内では、粒子が激しく衝突することで粒子摩耗が起こり、粒径が縮小して細粒の灰粒子が生成されます。さらに、流れ内の熱保存性により、軽石の破片が二次的に破砕される際にも灰が生成されます。[ 9 ]これらのプロセスによって大量の非常に細粒の灰が生成され、これは火砕流から除去され、コイグニンブライトの灰プルームを形成します。

火山灰の物理的・化学的特性は、主に火山噴火の様式によって左右されます。[ 10 ]火山は、マグマの化学組成、結晶含有量、温度、溶存ガスなどによって様々な噴火様式を示し、火山爆発指数（VEI）を用いて分類することができます。玄武岩質の噴出性噴火（VEI 1）では10 5 m 3未満の噴出物が発生しますが、流紋岩質およびデイサイト質の極めて爆発的な噴火（VEI 5+）では、 10 9 m 3を超える大量の噴出物が大気中に放出される可能性があります。[ 11 ]

プロパティ

1980年のセントヘレンズ山の噴火による火山灰

化学薬品

火山灰に含まれる鉱物の種類は、噴火元のマグマの化学的性質によって異なります。珪酸塩マグマに最も多く含まれる元素はケイ素と酸素であるため、火山噴火で生じるマグマ（および火山灰）の種類は、シリカ含有量で説明されるのが一般的です。玄武岩の低エネルギー噴火では、特徴的に暗い色の灰が生成されます。この灰は約 45～55% のシリカを含み、一般的に鉄(Fe) とマグネシウム(Mg) に富んでいます。最も爆発的な流紋岩の噴火では、シリカ含有量が高い (> 69%)珪長質の灰が生成されますが、中間の組成を持つ他の種類の灰 (安山岩やデイサイトなど) は、シリカ含有量が 55～69% です。

火山活動中に放出される主なガスは、水、二酸化炭素、水素、二酸化硫黄、硫化水素、一酸化炭素、塩化水素です。[ 12 ]硫黄、ハロゲンガス、金属は、化学反応、乾式沈着、湿式沈着、火山灰表面への 吸着によって大気中から除去されます。

新鮮な火山灰からは、さまざまな硫酸塩やハロゲン化物（主に塩化物とフッ化物）化合物が容易に溶出することが古くから認識されている。 [ 13 ] [ 14 ]これらの塩は、噴煙中の灰粒子の急速な酸溶解の結果として形成される可能性が最も高いと考えられており、この際に硫酸塩やハロゲン化物塩の堆積に関与する陽イオンが供給されると考えられている。[ 15 ]

新鮮な灰浸出液には約55種のイオン種が含まれていることが報告されているが[ 12 ]、最も多く含まれる種は陽イオンのNa +、K +、Ca2 +、Mg2 +と陰イオンのCl- 、 F- 、 SO42-である[ 12 ]。[ 14 ]浸出液中に存在するイオン間のモル比から、これらの元素は多くの場合NaClやCaSO4などの単純な塩として存在していることが示唆される。[ 12 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] 1980 年のセントヘレンズ山の噴火による灰の逐次浸出実験では、塩化物塩が最も溶けやすく、硫酸塩がそれに続くことが分かりました。 [ 16 ]フッ化物化合物は、アルカリ金属のフッ化物塩やカルシウムヘキサフルオロケイ酸塩 (CaSiF 6 )などの化合物を除き、一般に難溶性です (例: CaF 2、MgF 2 ) 。[ 19 ]新鮮な灰浸出液のpH は、灰表面の酸性ガス凝縮物 (主に噴煙中のガスSO 2、HCl、HFによる) の存在によって大きく変わります。

塩の結晶固体構造は、導体よりも絶縁体として機能します。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]しかし、塩が水分源（霧、靄、小雨など）によって溶液に溶解すると、火山灰は腐食性と導電性を持つようになります。最近の研究では、火山灰の電気伝導性は、（1）水分含有量の増加、（2）可溶性塩分含有量の増加、（3）圧縮（かさ密度）の増加に伴って増加することが示されています。[ 23 ]火山灰の電流伝導能力は、電力供給システムにとって重要な意味を持ちます。

物理的な

コンポーネント

火山灰の微粒子のクローズアップ。多数の小さな管状の穴が見える。
セントヘレンズ山の火山灰粒子の走査型電子顕微鏡写真

マグマ噴火で噴出した火山灰粒子は、ガラス質（非結晶質）、結晶質、または岩石質（非マグマ性）の様々な成分から構成されています。粘性の低いマグマ噴火（ハワイやストロンボリ式玄武岩噴火など）で発生した火山灰は、噴火プロセスに応じて多種多様な火砕物を生成します。例えば、ハワイの溶岩噴出孔から採取された火山灰は、シデロメレーン（薄茶色の玄武岩ガラス）火砕物で構成され、マイクロライト（小さな急冷結晶。希少鉱物のマイクロライトと混同しないでください）と斑晶が含まれています。やや粘性の高い玄武岩噴火（ストロンボリ式など）では、不規則なシデロメレーン滴から塊状のタキライト（黒から暗褐色の微結晶火砕物）まで、多様な火砕物が生成されます。対照的に、高シリカ灰（例えば流紋岩）のほとんどは、軽石（ガラス質の破片）、個々の斑晶（結晶片）、およびいくつかの岩石片（捕獲岩）の粉砕物で構成されています。[ 24 ]

水蒸気噴火で発生した火山灰は、主に熱水変質した岩石や鉱物の破片で構成され、通常は粘土マトリックス中に存在します。粒子の表面はしばしばゼオライト結晶や粘土の集合体で覆われており、火砕物の種類を特定できるのは残存組織のみです。[ 24 ]

形態学

ワシントン州セントヘレンズ山の1980年の噴火による灰の光学顕微鏡画像

火山灰の形態（形状）は、多様な噴火過程と運動学的プロセスによって制御されます。[ 24 ] [ 25 ]低粘性マグマ（例えば玄武岩）の噴火では、典型的には液滴状の粒子が形成されます。この液滴の形状は、表面張力、噴火口を出た後の液滴の加速、そして空気摩擦によって部分的に制御されます。形状は、完全な球形から、滑らかで流動的な表面を持つ、ねじれた細長い様々な形状の液滴まで多岐にわたります。[ 25 ]

高粘性マグマ（流紋岩、デイサイト、一部の安山岩など）の噴火で生じた灰の形態は、主に上昇するマグマが崩壊する前に内部で生じた気泡の形状によって決まります。気泡はマグマが固まる前にマグマガスが膨張することで形成されます。灰粒子の気泡性は様々で、気泡粒子は表面積と体積の比が非常に高くなります。[ 24 ]粒子表面に見られる凹部、溝、管は気泡壁が壊れた結果生じます。[ 25 ]高粘性マグマの噴火で生じたガラス質の灰粒子は、典型的には角張った気泡状の軽石質破片または薄い気泡壁の破片ですが、火山灰中の岩石質破片は典型的には等角形または角張った形からやや丸みを帯びています。火山灰の岩石形態は、一般的に、マグマが地表に到達した際に、マグマ内のガスが 剥離したり爆発的に膨張したりして破壊された岩石の機械的特性によって決まります。

水蒸気マグマ噴火の灰粒子の形態は、冷却されたマグマ内部の応力によって制御され、その結果、ガラス質が破砕されて小さなブロック状またはピラミッド状のガラス質灰粒子が形成される。[ 24 ]マグマ水蒸気噴火における粒子の形状決定において、気泡の形状と密度はわずかな役割しか果たさない。この種の噴火では、上昇するマグマは地表水または地表水と接触して急速に冷却される。「急冷」されたマグマ内部の応力により、5つの主要な火砕物の形状が破砕される。(1) ブロック状で等角、(2) 表面が滑らかな気泡状で不規則、(3) 苔状で渦巻き状、(4) 球状または滴状、(5) 板状である。

密度

個々の粒子の密度は噴火の種類によって異なります。火山灰の密度は、軽石で700～1200 kg/m 3 、ガラス片で2350～2450 kg/m 3、水晶で2700～3300 kg/m 3 、石質粒子で2600～3200 kg/m 3の範囲です。[ 26 ]発生源に近いほど粗く密度の高い粒子が堆積するため、発生源から遠い場所では、細かいガラス片や軽石片が降下堆積物に比較的多く含まれています。[ 27 ]密度と硬度が高く（モース硬度スケールで約5 ）、角張っているため、一部の種類の火山灰（特にシリカ含有量の多いもの）は非常に研磨性が高くなります。

粒度

4つの火山噴火による火山灰の粒径分布

火山灰は、直径2 mm未満の粒子（火砕流）（2 mmを超える粒子は火山礫に分類される）で構成され、[ 1 ] 1 μmほど細かいものもあります。[ 10 ]火山灰の全体的な粒度分布は、マグマの組成によって大きく異なります。堆積物の粒度特性と、それを生成したイベントの粒度特性を相関させる試みはほとんど行われていませんが、ある程度の予測はできます。流紋岩質マグマは一般に、粘性が高く爆発しやすいため、玄武岩質マグマに比べて細粒の物質を生成します。細粒の火山灰の割合は、珪長質の爆発的噴火の方が高くなりますが、これはおそらく、噴火前のマグマの気泡サイズが苦鉄質マグマよりも小さいためと考えられます。[ 1 ]火砕流は、混合によって多量の微細な灰を生成するという確かな証拠があり、このプロセスは火道内でも起こり、マグマの破砕面が山頂火口よりかなり下にある場合に最も効率的である可能性が高い。[ 1 ]

分散

1990年4月21日の噴火後、リダウト山から立ち上る火山灰の噴煙

火山灰粒子は、火口から高速で噴出するにつれて噴煙柱に取り込まれます。噴火による初期の運動量によって、火山灰柱は上向きに押し上げられます。空気が火山灰柱に引き込まれると、嵩密度が低下し、大気中へ浮力を持って上昇し始めます。[ 8 ]火山灰柱の嵩密度が周囲の大気と同じになると、火山灰柱は上昇を停止し、横方向への移動を開始します。横方向への拡散は卓越風によって制御され、火山灰は噴煙柱の高さ、火山灰の粒径、気象条件（特に風向、風速、湿度）に応じて、火山から数百キロメートルから数千キロメートル離れた場所に堆積することもあります。[ 28 ]

1994年5月、パガン山の火山灰の噴煙と降下灰

降下灰は噴火直後に発生し、粒子の密度によって制御されます。最初は粗い粒子が発生源の近くから降下します。続いて、柱状内部での粒子の凝集によって生じた付加体である火山礫が降下します。 [ 29 ]降下灰は、最終段階では風下に向かうにつれて濃度が低下します。その結果、火山からの距離が増すにつれて、厚さと粒径が指数関数的に減少する降下灰堆積物が形成されます。[ 30 ]微細な灰粒子は数日から数週間大気中に留まり、高高度の風によって拡散することがあります。これらの粒子は航空業界に影響を及ぼす可能性があり（影響のセクションを参照）、ガス粒子と結合して地球の気候に影響を及ぼす可能性があります。

火山灰の噴煙は、火砕流密度流の上層に形成されることがあります。これらは共イグニンブライト噴煙と呼ばれます。火砕流密度流が火山から遠ざかるにつれて、より小さな粒子が水簸によって流れから除去され、主流の上に低密度の層を形成します。この層は周囲の空気を巻き込み、浮力のある共イグニンブライト噴煙を形成します。これらの噴煙は、火砕流密度流内での摩耗により、マグマ噴火の噴煙に比べて微細な灰粒子の濃度が高くなる傾向があります。[ 1 ]

影響

西暦79年のヴェスヴィオ山噴火の犠牲者の型取り（イタリア、ポンペイ）

人口増加により、火山中心部に近い高リスク地域への都市開発が徐々に進み、火山灰降下事象に対する人間の曝露が増加している。[ 31 ]

火山灰の人間への直接的な健康影響は、健康な人の場合、通常は短期的で軽度ですが、長期にわたる曝露は、保護されていない労働者に珪肺症のリスクをいくらかもたらす可能性があります。[ 32 ]より大きな懸念は、現代社会を支える重要なインフラ、特に人口密度が高くサービス需要が高い都市部への火山灰の影響です。[ 33 ] [ 31 ]最近のいくつかの噴火は、数ミリメートルまたはセンチメートルの火山灰を受け取った都市部が脆弱であることを明らかにしました。 [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]これは、交通、 [ 39 ]電気、[ 40 ]水道、[ 41 ] [ 42 ]下水道および雨水システムの混乱を引き起こすのに十分でした。[ 43 ]事業中断、損傷部品の交換、保険金請求などにより費用が発生しています。火山灰の降下は重要インフラへの悪影響を相乗的に及ぼし、様々なセクターやサービスに混乱をもたらす可能性があります。[ 44 ]

火山灰の降下は、物理的、社会的、経済的に混乱を引き起こします。[ 45 ]火山灰は、発生源から近距離の地域だけでなく、数百キロ離れた地域にも影響を及ぼす可能性があり、[ 46 ]さまざまなインフラ部門で混乱や損失を引き起こします。影響は、降灰の厚さ、灰の粒径と化学組成、灰が湿っているか乾いているか、降灰の期間、降灰の影響を軽減するために講じられた準備、管理、予防（緩和）措置によって異なります。インフラと社会のさまざまな部門がさまざまな方法で影響を受け、さまざまな影響や結果に対して脆弱です。これらについては、次のセクションで説明します。 [ 31 ]

人間と動物の健康

空気中に浮遊する直径10μm未満の火山灰粒子は吸入可能であることが知られており、降灰にさらされた人々は呼吸器系の不快感、呼吸困難、目や皮膚の炎症、鼻や喉の症状を経験しています。[ 47 ]これらの影響のほとんどは短期的なものであり、既存の呼吸器疾患のない人々には重大な健康リスクをもたらすとは考えられていません。[ 32 ]火山灰の健康影響は、火山灰の粒子サイズ、鉱物組成、火山灰粒子表面の化学コーティングによって異なります。[ 32 ]呼吸器症状の可能性に関連するその他の要因は、曝露の頻度と期間、空気中の火山灰の濃度、呼吸可能な火山灰分（ PM10として知られる直径10μm未満の火山灰の割合）です。 社会的背景も重要になる場合があります。

遊離結晶性シリカへの曝露は珪肺症を引き起こすことが知られているため、火山灰の降下による慢性的な健康影響が生じる可能性があります。これに関連する鉱物には、石英、クリストバライト、トリジマイトなどがあり、いずれも火山灰中に存在する可能性があります。これらの鉱物は、SiO2が他の元素と結合して新しい鉱物を形成していないため、「遊離」シリカと呼ばれます。しかし、 SiO2含有量が58%未満のマグマには、結晶性シリカが含まれる可能性は低いと考えられています。[ 32 ]

灰中の遊離結晶シリカへの曝露レベルは、国際がん研究機関によってヒトに対する発がん性物質に分類されているため、職業研究（鉱業、建設業、その他の産業に従事する人々）における珪肺症のリスク特性評価に一般的に用いられています。曝露に関するガイドライン値は作成されていますが、その根拠は明確ではありません。英国の大気中粒子状物質（PM10）に関するガイドラインは50 μg/m 3、米国の結晶シリカへの曝露に関するガイドラインは50 μg/m 3です。[ 32 ]曝露レベルに関するガイドラインは、一般の人々にとって健康への重大な影響なしに、短期間で超過する可能性があると考えられています。[ 47 ]

火山灰への曝露によって珪肺症を発症したという記録はこれまでありません。しかし、これらの影響を評価するために必要な長期的な研究は不足しています。[ 32 ]

灰の摂取

湖沼や貯水池などの表層水源では、火山灰から浸出するイオン性物質の希釈に利用可能な水量は一般に大きい。火山灰浸出液の最も豊富な成分（Ca、Na、Mg、K、Cl、F、SO 4 ）は、ほとんどの表層水に自然と高濃度で存在するため、火山灰の流入による影響は大きくなく、フッ素を除いて飲料水への懸念も低い。鉄、マンガン、アルミニウムといった元素は、火山灰の降下によって一般的に背景濃度を超えて濃縮される。これらの元素は水に金属的な味を与え、陶磁器に赤、茶、または黒の染みをつけることがあるが、健康リスクとは考えられていない。火山灰の降下は、火山灰浸出液中に極めて低濃度で含まれる水銀（Hg）や鉛（Pb）などの有毒微量元素によって水供給に問題を引き起こしたという報告はない。[ 42 ]

灰を摂取すると家畜に有害であり、歯の摩耗を引き起こし、また、フッ素含有量が多い場合は、放牧動物がフッ素中毒（100 μg/gを超えるレベルで毒性）を起こすことがある。[ 48 ] 1783年のアイスランドのラキ火山の噴火では、高濃度のフッ化水素を含む灰とガスの化学的性質の結果として、人間と家畜にフッ素中毒が発生したことがわかっている。 1995年から1996年にかけてニュージーランドで起きたルアペフ山の噴火の後、わずか1～3 mmの火山灰降下物の土地で放牧中に2000頭の雌羊と子羊がフッ素症の影響を受けて死亡した。[ 48 ]灰にさらされた牛のフッ素症の症状には、歯に黄褐色から緑黒色の斑点が現れる、脚と背中の圧迫に対する過敏症などがある。[ 49 ]灰の摂取は胃腸の閉塞を引き起こす可能性もあります。[ 37 ] 1991年にチリで起きたハドソン山の火山噴火による灰を摂取した羊は、下痢と衰弱に苦しみました。

家畜へのその他の影響

羊の背中の毛に灰が蓄積すると、体重がかなり増加し、羊は疲労し、立ち上がれなくなることがあります。降雨は灰の重さをさらに増すため、大きな負担となる可能性があります。[ 50 ]羊毛の断片が剥がれ落ち、残っている羊毛は火山噴火に伴う栄養不良が繊維の品質に影響を与えるため、価値がなくなる可能性があります。[ 50 ]噴火中に通常の牧草地や植物が火山灰に覆われるため、一部の家畜は有毒植物を含む入手可能なものは何でも食べるようになります。[ 51 ]チリとアルゼンチンでは、火山噴火に関連してヤギと羊が自然流産したという報告があります。[ 52 ]

インフラストラクチャー

電気

火山灰汚染による電気絶縁体のフラッシュオーバー

火山灰は、発電、変電、送電、配電のあらゆるレベルで電力供給システムに混乱をもたらす可能性があります。電力供給プロセスで使用される機器の火山灰汚染によって生じる主な影響は4つあります。[ 53 ]

  • 高電圧絶縁体上の湿った灰の堆積により、漏れ電流（絶縁体表面を流れる少量の電流）が発生し、十分な電流が達せられると、「フラッシュオーバー」（絶縁体の表面の周囲または上での意図しない放電）が発生する可能性があります。
結果として生じる短絡電流が遮断器をトリップさせるほど高ければ、サービスが中断されます。変圧器の絶縁体（ブッシング）を介した灰によるフラッシュオーバーは、絶縁体を焼損、腐食、または修復不可能なひび割れに至らしめ、電力供給の中断につながる可能性があります。[ 54 ]
  • 火山灰は金属機器、特に水力タービンや風力タービン、変圧器や火力発電所の冷却ファンなどの可動部品を侵食し、腐食させる可能性があります。[ 55 ]
  • 一部の火山灰堆積物は嵩密度が高いため、灰の堆積により電線が破損したり、鉄塔や木製の柱に損傷が生じたりすることがあります。これは、火山灰や電線、構造物が濡れている場合（例えば降雨など）、かつ降灰量が10mm以上の場合に最も危険です。細粒の火山灰（例えば直径0.5mm未満）は、電線や構造物に最も付着しやすいです。火山灰は、張り出した植生に付着し、電線上に落下することもあります。電線や張り出した植生に雪や氷が積もると、電線やその他の設備の破損や倒壊のリスクがさらに高まります。[ 56 ]
  • 火山灰の降下が収まるまで、または機器の電源を切って清掃するまで、脆弱な接続ポイント（変電所など）または回路を制御的に停止する。 [ 57 ]

飲料水の供給

アゴヤン水力発電所の水車が火山灰を含んだ水によって侵食された

地下水利用システムは降灰の影響に対して耐性がありますが、空中に飛散する灰は坑口ポンプの運転を妨げる可能性があります。また、降灰による停電は、予備電源がない場合、電動ポンプの運転に支障をきたす可能性があります。[ 58 ]

降灰による物理的な影響は、浄水場の稼働に影響を及ぼす可能性があります。灰は取水口の構造物を閉塞させ、ポンプの羽根車に深刻な摩耗損傷を引き起こし、ポンプモーターに過負荷をかける可能性があります。[ 58 ]灰は、直接の降下物と取水水の両方によって、開放型砂ろ過装置などのろ過システムに侵入する可能性があります。ほとんどの場合、降灰の影響を管理するためにメンテナンスの強化が必要になりますが、サービスの中断は発生しません。[ 59 ]

飲料水処理の最終段階は、最終的な飲料水に感染性微生物が含まれていないことを保証するための消毒です。浮遊粒子（濁度）は微生物の増殖基質となり、消毒処理から微生物を保護する可能性があるため、水処理プロセスにおいて浮遊粒子を十分に除去することが極めて重要です。十分な消毒効果を確保するためには、塩素処理量を増やす必要がある場合もあります。[ 60 ]

多くの家庭や一部の小規模コミュニティは、飲料水を雨水に依存しています。屋根給水システムは、貯水タンクの容積に比べて表面積が大きいため、降灰による汚染に対して非常に脆弱です。このような場合、降灰から浸出する化学汚染物質が健康リスクとなる可能性があり、飲用は推奨されません。降灰前には、タンク内の水を保護するために縦樋を外すべきです。さらに問題となるのは、新鮮な火山灰の表面被膜が酸性化する可能性があることです。ほとんどの表層水とは異なり、雨水は一般的にアルカリ度（酸中和能力）が非常に低いため、降灰によってタンク内の水が酸性化する可能性があります。これは、接触する物質に対して水がより攻撃的になる、配管溶解性の問題につながる可能性があります。これは、屋根に鉛頭釘や鉛製フラッシングが使用されている場合、また銅管やその他の金属製配管継手が使用されている場合に特に問題となります。[ 61 ]

降灰時には、清掃のための水資源への需要が急増し、水不足が生じる可能性があります。水不足は、消火活動などの重要なサービスに支障をきたし、衛生、衛生管理、飲料水不足につながる可能性があります。市町村当局は、この水需要を注意深く監視・管理する必要があり、住民に対し、水を使わない清掃方法（例えば、ホースではなくほうきで掃除するなど）を活用するよう勧告する必要があるかもしれません。[ 62 ]

廃水処理

下水道網も水道網と同様の被害を受ける可能性があります。下水道システムから灰を除去することは非常に困難です。雨水と下水が合流するシステムが最も危険にさらされます。違法な接続（例：屋根の縦樋）、交差接続、マンホールの蓋の周囲、または下水管の穴や亀裂などから雨水が流入・浸入すると、灰は下水道管に流れ込みます。[ 63 ] [ 43 ]

灰を含んだ下水が処理場に入ると、ステップスクリーンや回転スクリーンなどの機械式前選別装置の故障を引き起こす可能性があります。システムの奥深くまで浸透した灰は沈殿し、生物反応槽の能力を低下させるだけでなく、汚泥量の増加や組成の変化を引き起こします。[ 43 ]

航空機

火山灰雲に突入した航空機が受ける主な被害は、風防ガラスや翼の前縁など機体前面の摩耗と、エンジンを含む機体表面の開口部への灰の堆積である。[ 64 ]風防ガラスや着陸灯の摩耗により視界が悪化するため、パイロットは計器に頼らざるを得なくなる。しかし、ピトー管などのセンサーが灰で詰まると、計器によっては誤った指示値を示す場合がある。エンジンに灰が吸い込まれると、コンプレッサーのファンブレードが摩耗損傷を受ける。灰はコンプレッサー内の鋭利なブレードを侵食し、効​​率を低下させる。灰は燃焼室内で溶けて溶融ガラスとなる。その後、灰はタービンブレード上で固化し、空気の流れを遮断してエンジンの失速を引き起こす。[ 65 ]

ほとんどの火山灰の組成は、その融点が現代の大型ジェットエンジンの作動温度（> 1000 °C）の範囲内である。[ 66 ]影響の程度は、火山灰の濃度、航空機が火山灰の中にいる時間の長さ、パイロットの行動によって決まる。重要なことに、火山ガラスなどの火山灰が溶けると、タービンノズルのガイドベーンに再固化した火山灰が堆積し、コンプレッサーが失速してエンジンの推力が完全に失われる可能性がある。[ 67 ]失速の可能性を検知した場合のエンジン制御システムの標準的な手順は出力を増加させることであるが、これは問題を悪化させる可能性がある。パイロットはエンジン出力を下げ、180°下降旋回を行って火山灰の雲から素早く脱出することが推奨される。[ 67 ]火山灰雲に含まれる火山ガスは、エンジンやアクリル製のフロントガラスに損傷を与える可能性があり、成層圏ではほとんど目に見えないエアロゾルとして長期間残留することもあります。[ 68 ]

発生

火山灰との遭遇によりジェット機が損傷した例は数多くある。1982年6月24日、ブリティッシュ・エアウェイズのボーイング 747-236B（9便）がインドネシアのガルングン山の噴火による火山灰雲の中を飛行した結果、4基のエンジンすべてが故障した。飛行機は16分で24,000フィート（7,300メートル）降下した後、エンジンが再始動し、緊急着陸が可能になった。1989年12月15日、KLMのボーイング 747-400（867便）もアラスカのリダウト山の火山灰雲に突入した後、4基のエンジンすべてが故障した。4分で14,700フィート（4,500メートル）降下した後、エンジンは衝突のわずか1～2分前に始動した。損害総額は8,000万ドル[ 66 ] 1990年代には、フィリピンのピナツボ山が1991年に噴火した結果、民間航空機（一部は空中、その他は地上）にさらに1億ドルの損害が発生しました。[ 66 ]

2010年4月、アイスランドのエイヤフィヤトラヨークトル火山の噴火により上層大気中に火山灰が存在したため、ヨーロッパ全土の空域が影響を受け、前例のない多くの航空便が欠航となった。[ 69 ] 2010年4月15日、フィンランド空軍は、ボーイングF-18ホーネット戦闘機のエンジンに火山灰が吸い込まれて損傷したことが判明し、訓練飛行を中止した。[ 70 ] 2011年6月、チリのプジェウエ＝コルドン・カウジェ火山の噴火を受け、チリ、アルゼンチン、ブラジル、オーストラリア、ニュージーランドで同様に空域が閉鎖された。[ 71 ]

検出
世界中の9つのVAACの報道
エアバスA340試験機の胴体に搭載されたAVOID計器

火山灰雲は、航空機のコックピットに探知するための計器がないので、航空機から探知するのは非常に困難です。しかし、オーストラリア連邦科学産業研究機構[ 73 ]とノルウェー大気研究所に勤務していたフレッド・プラタ博士[ 72 ]によって最近開発された、空中火山物体赤外線検出器 (AVOID) と呼ばれる新しいシステムにより、パイロットは最大 60 km (37 マイル) 先の火山灰の噴煙を探知し、安全に迂回して飛行できるようになります。[ 74 ]このシステムでは、火山灰を探知できるように調整された、前方に取り付けられた 2 台の高速サンプリング赤外線カメラが使用されます。このシステムは、1 mg/m 3未満から 50 mg/m 3を超える火山灰濃度を検知でき、パイロットに約 7～10 分前に警告を発します。[ 74 ]このカメラは、イージージェット航空、[ 75 ] [ 76 ] 、 [ 77 ]エアバス、そしてニカルニカ・アビエーション（フレッド・プラタ博士が共同設立）によってテストされました。その結果、システムは約60kmの距離、最大高度10,000フィートまで動作可能であることが示されましたが、 [ 78 ]大幅な改造を行わない限り、それ以上の高度では動作しないことが判明しました。

さらに、地上および衛星画像、レーダー、ライダーを用いて火山灰雲を検知することができます。これらの情報は、火山灰警報センター（VAAC）を通じて気象機関、火山観測所、航空会社間で共有されます。世界の9つの地域それぞれに1つのVAACが設置されています。VAACは、火山灰雲の現在および将来の範囲を示す警報を発令することができます。[ 79 ]

空港システム

火山灰は飛行中の運航に影響を与えるだけでなく、地上の空港の運用にも影響を与える可能性があります。少量の火山灰が積もると、視界が悪くなり、滑走路や誘導路が滑りやすくなり、通信・電気系統に侵入し、地上サービスが中断され、建物や駐機中の航空機が損傷する可能性があります。[ 80 ]数ミリメートルを超える火山灰の積もりは、空港が全面的な運用を再開する前に除去する必要があります。火山灰は（降雪とは異なり）消えることはなく、風や航空機によって再び舞い上がるのを防ぐ方法で処分する必要があります。[ 81 ]

陸上輸送

火山灰は、道路や車両、鉄道、港湾、船舶など、広範囲にわたる交通機関に数時間から数日間混乱をもたらす可能性があります。火山灰の落下により視界が悪くなり、運転が困難で危険な状態になる可能性があります。[ 26 ]さらに、高速で走行する車は火山灰を巻き上げ、渦巻く雲を発生させ、視界不良の状態が続きます。火山灰の堆積は、特に雨天時に路面のトラクションを低下させ、路面標示を覆います。[ 26 ]細粒の火山灰は車の開口部に入り込み、特に可動部品間のほとんどの表面を摩耗させる可能性があります。空気フィルターとオイルフィルターは詰まり、頻繁に交換が必要になります。鉄道輸送はそれほど脆弱ではなく、混乱は主に視界の悪化によって引き起こされます。[ 26 ]

海上輸送も火山灰の影響を受ける可能性があります。降灰はエアフィルターやオイルフィルターを詰まらせ、エンジンに吸い込まれると可動部品を摩耗させます。また、降灰時には視界が悪化するため、航行にも影響が出ます。気泡状の灰（軽石やスコリア）は「軽石筏」となって水面に浮遊し、取水口を急速に詰まらせ、機械の過熱につながる可能性があります。[ 26 ]

コミュニケーション

火山灰は通信・放送ネットワークに次のような影響を与える可能性があります。信号強度の減衰・低下、機器の損傷、ユーザー需要によるネットワークの過負荷などです。火山灰による信号減衰については十分な記録がありませんが、1969年のスルツェイ火山噴火と1991年のピナツボ火山噴火後に通信が中断されたという報告があります。ニュージーランドに拠点を置くオークランド・エンジニアリング・ライフライン・グループの研究では、理論的には火山灰による通信信号への影響は衛星通信などの低周波サービスに限定されると結論付けられています。[ 37 ]火山噴火の噴煙内では雷が頻繁に発生するため、雷によって信号干渉が発生する可能性もあります。[ 82 ]

通信機器は直接の降灰によって損傷を受ける可能性があります。ほとんどの最新機器は、空調設備による常時冷却を必要とします。これらの設備は灰によって詰まりやすく、冷却効率が低下します。[ 83 ]大量の降灰は、通信線、マスト、ケーブル、アンテナ、アンテナアンテナ、タワーなどに灰の堆積による倒壊を引き起こす可能性があります。また、湿った灰は金属部品の腐食を加速させる可能性があります。[ 37 ]

最近の噴火に関する報告によると、通信ネットワークへの最大の混乱は、ユーザー需要の高まりによる過負荷であることが示唆されている。[ 26 ]これは多くの自然災害に共通する現象である。[ 84 ]

コンピューター

コンピュータは火山灰の影響を受ける可能性があり、降灰中は機能や使い勝手が低下する可能性がありますが、完全に故障する可能性は低いです。[ 85 ]最も脆弱な部品は、冷却ファン、CDドライブ、キーボード、マウス、タッチパッドなどの機械部品です。これらの部品は細粒の火山灰で詰まり、動作を停止する可能性がありますが、圧縮空気で清掃することでほとんどの部品は正常に動作するよう回復できます。湿った火山灰はデスクトップコンピュータ内で電気的なショートを引き起こす可能性がありますが、ノートパソコンには影響しません。[ 85 ]

建物と構造物

建物や構造物への被害は、屋根の完全または部分的な崩壊から、外装および内装材へのそれほど深刻ではない損害まで多岐にわたります。影響は、灰の厚さ、灰が湿っているか乾いているか、屋根と建物の設計、建物内に入り込む灰の量によって異なります。灰の比重は大きく異なることがあり、雨が降ると 50～100% 増加することがあります。[ 10 ]灰の積載に関連する問題は雪の場合と似ていますが、灰はより深刻です。1) 灰の積載は一般的にはるかに大きい、2) 灰は溶けない、3) 特に降雨後は灰が溝を詰まらせて損傷する可能性がある、などです。灰の積載の影響は、屋根の勾配、建築材料、屋根スパンと支持システム、建物の築年数とメンテナンスを含む建物の設計と構造によって異なります。[ 10 ]一般的に、平らな屋根は急勾配の屋根よりも損傷や崩壊を受けやすくなります。滑らかな素材（金属板やガラス）で作られた屋根は、粗い素材（茅葺き、アスファルト、木製のシングル）で作られた屋根よりも火山灰が落ちやすいです。屋根の崩落は、広範囲にわたる負傷や死亡、そして物的損害につながる可能性があります。例えば、1991年6月15日のピナツボ山の噴火では、火山灰による屋根の崩落で約300人が死亡しました。[ 86 ]

環境と農業

火山灰は環境に有害な影響を及ぼす可能性がありますが、降灰地域には多様な環境条件が存在するため、その影響を予測することは困難です。自然水路も都市の水道網と同様に影響を受ける可能性があります。灰は水の濁度を高め、深部に届く光量を減少させる可能性があります。その結果、水中植物の成長が阻害され、魚や貝類など、それらに依存する種に影響を及ぼす可能性があります。[ 87 ]濁度が高いと、魚のえらが溶存酸素を吸収する能力にも影響が及ぶ可能性があります。[ 88 ]また、酸性化も起こり、水のpH値が低下し、環境に生息する動植物に影響を与えます。灰に高濃度のフッ化物が含まれている場合、フッ化物汚染が発生します。[ 89 ]

火山灰の堆積は牧草地、園芸および農業産業の一部である植物や樹木にも影響を与える。20 mm未満の薄い降灰は家畜の食欲をそそり、蒸散と光合成を阻害して成長を変える可能性がある。1980年のセントヘレンズ山の噴火や1995/96年のルアペフ山の噴火後に見られたように、マルチング効果とわずかな肥料効果により牧草地の生産量が増加する可能性がある。[ 90 ] [ 91 ]より激しい降灰は牧草地と土壌を完全に埋め尽くし、酸素欠乏により牧草地は枯死し、土壌は不毛化する。植物の生存は、灰の厚さ、灰の化学組成、灰の圧縮、降雨量、埋没期間、および降灰時の植物の茎の長さに依存する。[ 10 ]

1980年の噴火から22年後、セントヘレンズ山ウィンディリッジの葉が落ち倒木

若い森林（樹齢2年未満）は降灰によるリスクが最も高く、100mmを超える降灰によって破壊される可能性が高い。[ 92 ]降灰によって成熟した木々が枯死する可能性は低いが、降灰量が多い場合（500mmを超える降灰）、灰の負荷によって大きな枝が折れる可能性がある。特に降灰の中に粗粒の灰が含まれている場合、樹木の落葉も発生する可能性がある。[ 10 ]

降灰後の土地の再生は、堆積した灰の厚さによっては可能である可能性があります。再生処理には、堆積物への直接播種、堆積物と埋土の混合、地表からの堆積物の削り取り、堆積物の上に新しい表土を敷くことなどが含まれます。[ 37 ]

相互依存

2010年のエイヤフィヤトラヨークトル火山噴火による火山灰の影響の相互依存性

重要インフラとインフラサービスは、医療、警察、救急サービス、そして水道、下水道、電力、交通といったライフラインの提供など、現代社会の機能に不可欠な役割を果たしています。重要施設自体も、その運用をこうしたライフラインに依存していることが多く、災害による直接的な影響だけでなく、ライフラインの途絶による間接的な影響にも脆弱です。[ 93 ]

ライフラインへの影響も相互に依存している可能性があります。各ライフラインの脆弱性は、災害の種類、重要な連結部の空間密度、重要な連結部への依存度、損傷の受けやすさとサービス復旧の速度、修理状態や老朽化、組織の特性や所有権などによって左右される可能性があります。[ 33 ]

2010年にアイスランドのエイヤフィヤトラヨークトル火山が噴火したことで、火山灰降下が現代社会に及ぼす影響と、インフラサービスの機能への依存度が浮き彫りになった。この噴火で、航空業界は2010年4月から5月まで6日間にわたりヨーロッパの空域が閉鎖されたことで、15億～25億ユーロの事業中断損失を被った。 [ 94 ]この噴火による降灰は、農業における地元の作物の損失、観光産業の損失、アイスランドの道路や橋の破壊（氷河の融解水と相まって）、緊急対応と清掃に関連する費用も引き起こしたことが知られている。しかし、ヨーロッパ全体では、旅行の混乱、保険業界、郵便サービス、そしてヨーロッパ全体および世界中の輸出入に関連するさらなる損失が発生した。これらの結果は、単一の噴火による影響の相互依存性と多様性を示している。[ 38 ]

準備、緩和、管理

赤いシャツを着た男性が掃除をしている
ホースを持って火山灰に水を散布する男性
2014年のケルド火山噴火時の2つの管理方法：掃き掃除（上）と放水（下）

降灰への備えとしては、建物を密閉し、インフラや家屋を保護し、降灰が終わって清掃作業が始まるまでの間、十分な食料と水を備蓄しておくことが必要です。防塵マスクを着用することで、灰の吸入を減らし、呼吸器系への健康影響を軽減することができます。[ 47 ]ゴーグルを着用することで、眼の刺激を防ぐことができます。

自宅で火山活動に関する情報を常に把握し、代替避難場所の緊急時対応計画を立てておくことは、降灰への備えとして有効です。これにより、降灰に伴う影響の一部を防ぎ、影響を軽減し、降灰への対処能力を高めることができます。懐中電灯、電子機器を灰の侵入から守るためのビニールシート、電池式ラジオなどは、降灰時に非常に役立ちます。[ 10 ]

実施される緩和措置について事前に連絡するための連絡計画を策定しておく必要があります。火山灰の降下前に予備部品とバックアップシステムを整備し、サービスの中断を最小限に抑え、可能な限り迅速に機能を回復させる必要があります。また、火山灰の降下前に灰の処分場を特定しておくことも、火山灰のさらなる移動を防ぎ、清掃作業を容易にするための備えとなります。[ 95 ]

灰の管理には、清掃方法や清掃装置、被害を軽減・抑制するための措置など、効果的な技術が開発されている。後者には、降灰時に空気や水の取入口、航空機のエンジン、窓などの開口部を覆うことが含まれる。降灰の清掃のため道路が閉鎖される場合もある。また、降灰後に自動車運転者が交通事故を起こして立ち往生するのを防ぐため、速度制限が設けられる場合もある。[ 96 ]地下水系や下水道網へのさらなる影響を防ぐため、排水溝や暗渠の詰まりを取り除き、灰が系に流入するのを防ぐ必要がある。[ 95 ]灰は散水によって湿らせる（ただし飽和させない）ことで、灰の再移動を防ぎ、清掃を容易にすることができる。[ 96 ]重要施設の清掃作業を優先し、清掃活動を調整することも、優れた管理慣行を構成する。[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]

火山灰が5cm以上降る可能性がある地域では、家畜を避難させることが推奨されています。[ 98 ]

火山灰土壌

火山灰の主な用途は土壌改良剤です。灰に含まれるミネラルが雨やその他の自然現象によって土壌に浸透すると、土壌と混ざり合って黒ボク土層を形成します。この層は栄養分に富み、農業に非常に適しています。火山島に豊かな森林が存在するのは、リンと窒素に富む黒ボク土の中で樹木が生育し、繁茂しているからです。[ 99 ]火山灰は砂の代替品としても使用できます。[ 100 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e Rose, WI; Durant, AJ (2009). 「爆発的噴火における微細灰含有量」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 186 ( 1– 2): 32– 39. Bibcode : 2009JVGR..186...32R . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2009.01.010 .
  2. ^ Zimanowski, Bernd; Wohletz, Kenneth; Dellino, Pierfrancesco; Büttner, Ralf (2003年3月). 「火山灰問題」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 122 ( 1–2 ): 1–5 . Bibcode : 2003JVGR..122....1Z . doi : 10.1016/S0377-0273(02)00471-7 .
  3. ^ Dufek, J.; Manga, M. (2008年9月16日). 「火砕流における火山灰の現場生成」. Journal of Geophysical Research . 113 (B9): B09207. Bibcode : 2008JGRB..113.9207D . doi : 10.1029/2007JB005555 .
  4. ^ Wilson, TM; Stewart, C. (2012). 「火山灰」. P. Bobrowsky (編).自然災害百科事典. Springer. p. 1000.
  5. ^ Cashman, KV ; Sturtevant, B. ; Papale, P. ; Navon, O. (2000). 「マグマの破砕」. Sigurdsson, H. ; Houghton, BF ; McNutt, SR ; Rymer, H. ; Stix, J. (編). 『火山百科事典』 . サンディエゴ、アメリカ合衆国: Elsevier Inc. p. 1417.
  6. ^ Kueppers, U.; Putz, C.; Spieler, O.; Dingwell, DB (2009). 「火砕流密度流における摩耗：タンブリング実験からの知見」『地球の物理と化学』第A/B/C部45–46 : 33–39 . Bibcode : 2012PCE....45...33K . doi : 10.1016/j.pce.2011.09.002 .
  7. ^ a b Zimanowski, B. (2000). 「水蒸気マグマ活動の物理学。第1部：爆発物理学」. Terra Nostra . 6 : 515–523 .
  8. ^ a bパーフィット, EA; ウィルソン, L. (2008). 『物理学的火山学の基礎』マサチューセッツ州, 米国: ブラックウェル出版. p. 256.
  9. ^ Walker, GPL (1981). 「火山噴火による微細灰の生成と分散」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 11 (1): 81– 92. Bibcode : 1981JVGR...11...81W . doi : 10.1016/0377-0273(81)90077-9 .
  10. ^ a b c d e f g USGS. 「火山灰の影響と被害を最小限に抑える方法」 . 2012年2月9日閲覧。
  11. ^ Newhall, Christopher G.; Self, Stephen (1982). 「火山爆発指数（VEI）：歴史的火山活動における爆発規模の推定」（PDF） . Journal of Geophysical Research . 87 (C2): 1231– 1238. Bibcode : 1982JGR....87.1231N . doi : 10.1029/JC087iC02p01231 . 2013年12月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  12. ^ a b c d Witham, CS; Oppenheimer, C.; Horwell, CJ (2005). 「火山灰浸出液：レビューとサンプリング方法の推奨事項」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 141 (3): 299– 326. Bibcode : 2011BVol...73..223W . doi : 10.1007/s00445-010-0396-1 . S2CID 55252456 . 
  13. ^ Fruchter, JS; Robertson, DE; Evans, JC; Olsen, KB; Lepel, EA; et al. (1980). 「1980年5月18日の噴火によるセントヘレンズ山の灰：化学的、物理的、鉱物学的、生物学的特性」. Science . 209 (4461): 1116– 1125. Bibcode : 1980Sci ... 209.1116F . doi : 10.1126/science.209.4461.1116 . PMID 17841472. S2CID 22665086 .  
  14. ^ a b Jones, MT; Gíslason, SR (2008). 「火山灰の水性環境への沈着に伴う金属塩および栄養素の急速な放出」. Geochimica et Cosmochimica Acta . 72 (15): 3661– 3680. Bibcode : 2008GeCoA..72.3661J . doi : 10.1016/j.gca.2008.05.030 .
  15. ^ Delmelle, P.; Lambert, M.; Dufrêne, Y.; Gerin, P.; Óskarsson, O. (2007). 「火山噴煙におけるガス／エアロゾルと火山灰の相互作用：微細火山灰粒子の表面分析による新たな知見」.地球惑星科学レター. 259 ( 1–2 ): 159– 170. Bibcode : 2007E&PSL.259..159D . doi : 10.1016/j.epsl.2007.04.052 .
  16. ^ a b Taylor, HE;​​ Lichte, FE (1980). 「セントヘレンズ山火山灰の化学組成」 .地球物理学研究論文集. 7 (11): 949– 952. Bibcode : 1980GeoRL...7..949T . doi : 10.1029/GL007i011p00949 .
  17. ^ Smith, DB; Zielinski, RA; Taylor, HE;​​ Sawyer, MB (1983). 「1980年5月18日に噴火したセントヘレンズ山火山（ワシントン州）の火山灰の溶出特性」. Bulletin Volcanologique . 46 (2): 103– 124. Bibcode : 1983BVol...46..103S . doi : 10.1007/bf02597580 . S2CID 134205180 . 
  18. ^ Risacher, F.; Alonso, H. (2001). 「チリ北部、1993年ラスカール噴火による火山灰浸出液の地球化学。古代蒸発岩のリサイクルへの示唆」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 109 (4): 319– 337. Bibcode : 2001JVGR..109..319R . doi : 10.1016/S0377-0273(01)00198-6 .
  19. ^ Cronin, SJ; Sharp, DS (2002). 「バヌアツ、ヤスール（タンナ）とアンブリムにおける継続的な火山活動による健康への環境影響」. Journal of Environmental Health Research . 12 (2): 109– 123. Bibcode : 2002IJEHR..12..109C . doi : 10.1080/09603120220129274 . PMID 12396528. S2CID 2939277 .  
  20. ^ネリス、カリフォルニア州；ヘンドリックス、KW (1980). 「セントヘレンズ山からの火山灰降下物調査の進捗報告」ボンネビル電力局、実験報告書ERJ-80-47。
  21. ^ Sarkinen, CF; Wiitala, JT (1981). 「太平洋岸北西部の送電施設における火山灰の調査」. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems . 100 (5): 2278– 2286. Bibcode : 1981ITPAS.100.2278S . doi : 10.1109/TPAS.1981.316741 . S2CID 41855034 . 
  22. ^ Bebbington, M.; Cronin, SJ; Chapman, I.; Turner, MB (2008). 「電力インフラへの火山灰降下ハザードの定量化」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 177 (4): 1055– 1062. Bibcode : 2008JVGR..177.1055B . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2008.07.023 .
  23. ^ a b Wardman, JB; Wilson, TM; Bodger, PS; Cole, JW; Johnston, DM (2011). 「火山灰の電気伝導率と高電圧電力システムへの影響の調査」『地球の物理と化学』45–46 : 128–145 . Bibcode : 2012PCE....45..128W . doi : 10.1016/j.pce.2011.09.003 .
  24. ^ a b c d e Heiken, G.; Wohletz, KH (1985). Volcanic ash . University of California Press. p. 245.
  25. ^ a b c Heiken, G. (1972). 「火山灰の形態と岩石学」.アメリカ地質学会誌. 83 (7): 1961– 1988. Bibcode : 1972GSAB...83.1961H . doi : 10.1130/0016-7606(1972)83[1961:mapova]2.0.co;2 .
  26. ^ a b c d e f Wilson, TM; Stewart, C.; Sword-Daniels, V.; Leonard, G.; Johnston, DM; Cole, JW; Wardman, J.; Wilson, G.; Barnard, S. (2011). 「火山灰の重要インフラへの影響」. 『地球の物理と化学』45–46 : 5–23 . Bibcode : 2012PCE....45....5W . doi : 10.1016/j.pce.2011.06.006 .
  27. ^ Shipley, S.; Sarna-Wojcicki, AM (1982). 「米国北西部の主要火山における後期更新世および完新世のテフラの分布、厚さ、質量：太平洋岸北西部における火山噴出物から原子炉への災害に関する予備的評価」米国地質調査所雑多なフィールドスタディ地図 MF-1435 .
  28. ^ Carey, S.; Sparks, RSJ (1986). 「火山噴火柱からのテフラの降下と拡散の定量モデル」 . Bulletin of Volcanology . 48 ( 2–3 ): 109– 125. Bibcode : 1986BVol...48..109C . doi : 10.1007/BF01046546 . S2CID 128475680 . 
  29. ^ Brown, RJ; Bonadonna, C.; Durant, AJ (2011). 「火山灰の凝集に関するレビュー」(PDF) . Chemistry and Physics of the Earth . 45– 46: 65– 78. Bibcode : 2012PCE....45...65B . doi : 10.1016/j.pce.2011.11.001 . S2CID 55127478 . 
  30. ^ Pyle, D. (1989). 「テフラ降下堆積物の厚さ、体積、粒径」.火山学誌. 51 (1): 1– 15. Bibcode : 1989BVol...51....1P . doi : 10.1007/BF01086757 . S2CID 140635312 . 
  31. ^ a b cウィルソン, トーマス・M.; スチュワート, キャロル; ソード＝ダニエルズ, ヴィクトリア; レナード, グラハム・S.; ジョンストン, デイビッド・M.; コール, ジム・W.; ウォードマン, ジョニー; ウィルソン, グラント; バーナード, スコット・T. (2012年1月). 「火山灰の重要インフラへの影響」. 『地球の物理と化学』第A/B/C部. 45–46 : 5–23 . Bibcode : 2012PCE....45....5W . doi : 10.1016/j.pce.2011.06.006 .
  32. ^ a b c d e f Horwell, CJ; Baxter, PJ (2006). 「火山灰の呼吸器系健康被害：火山リスク軽減のためのレビュー」 . Bulletin of Volcanology . 69 (1): 1– 24. Bibcode : 2006BVol...69....1H . doi : 10.1007/s00445-006-0052-y . S2CID 19173052 . 
  33. ^ a b Platt, RH (1991). 「ライフライン：1990年代のアメリカ合衆国における緊急時対応の優先事項」.災害. 15 (2): 172– 176. Bibcode : 1991Disas..15..172P . doi : 10.1111/j.1467-7717.1991.tb00446.x .
  34. ^ Johnston, DM; Houghton, BF; Neall, VE; Ronan, KR; Paton, D. (2000). 「1945年および1995～1996年のルアペフ火山噴火の影響、ニュージーランド：増大する社会的脆弱性の一例」GSA紀要. 112 (5): 720– 726. Bibcode : 2000GSAB..112..720J . doi : 10.1130/0016-7606(2000)112<720:iotare>2.0.co;2 .
  35. ^ Leonard, GS; Johnston, DM; Williams, S.; Cole, JW; Finnis, K.; Barnard, S. (2005). 「エクアドルにおける近年の火山噴火の影響と管理：ニュージーランドへの教訓」地質核科学研究所科学報告書51.
  36. ^ Wilson, TM; Cole, J.; Stewart, C.; Dewar, D.; Cronin, S. (2008). 「1991年チリ・ハドソン火山噴火による農業とインフラへの長期的影響と復興の評価」カンタベリー大学: 34.
  37. ^ a b c d e Wilson, TM (2009).火山灰降下災害に対する牧畜農業システムの脆弱性（論文）. カンタベリー大学. 地質科学. doi : 10.26021/9258 .
  38. ^ a b Sword-Daniels, VL (2010).火山灰降下による重要インフラシステムへの影響.
  39. ^ Casadevall, TJ編 (1994). Volcanic ash and aviation safety: proceedings of the first international symposium on volcanic ash and aviation safety (No. 2047) . US Government Printing Office . 2021年12月6日閲覧。
  40. ^ベビントン, マーク; クローニン, シェーン J.; チャップマン, イアン; ターナー, マイケル B. (2008年11月). 「電力インフラへの火山灰降下ハザードの定量化」.火山学・地熱研究ジャーナル. 177 (4): 1055– 1062. Bibcode : 2008JVGR..177.1055B . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2008.07.023 .
  41. ^ Johnston, DM; Stewart, C.; Leonard, GS; Hoverd, J.; Thordarsson, T.; Cronin, S. (2004). 「オークランドにおける火山灰の水供給への影響：パートI」地質核科学研究所科学報告書25.
  42. ^ a b Stewart, C.; Johnston, DM; Leonard, GS; Horwell, CJ; Thordarson, T.; Cronin, SJ (2006). 「火山灰降下による水源の汚染：文献レビューと簡易影響モデル化」 . Journal of Volcanology and Geothermal Research . 158 ( 3–4 ): 296– 306. Bibcode : 2006JVGR..158..296S . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2006.07.002 .
  43. ^ a b c Wilson et al. 2012、「4.1. 下水道および雨水排水ネットワークへの影響」。
  44. ^ Wilson et al. 2012、「8.2. インフラの相互依存性に関するケーススタディ：モントセラト」
  45. ^ Stohl, A.; Prata, AJ; Eckhardt, S.; Clarisse, L.; Durant, A.; Henne, S.; Kristiansen, NI; Minikin, A.; Schumann, U.; Seibert, P.; Stebel, K.; Thomas, HE;​​ Thorsteinsson, T.; Tørseth, K.; Weinzierl, B. (2011年5月11日). 「時間・高度分解火山灰放出量の測定と定量的火山灰拡散モデルへの利用：2010年エイヤフィヤトラヨークトル火山噴火」 .大気化学物理学. 11 (9): 4333– 4351.書誌コード: 2011ACP....11.4333S . doi : 10.5194/acp-11-4333-2011 . hdl : 11250/2386653 . S2CID 53705142 . 
  46. ^ Wilson et al. 2012、「1.4. 分布」。
  47. ^ a b c国際火山健康ハザードネットワーク. 「国際火山健康ハザードネットワーク」 . 2011年11月30日閲覧。
  48. ^ a b Cronin, SJ; Neall, VE; Lecointre, JA; Hedley, MJ; Loganathan, P. (2003). 「火山灰中のフッ素の環境ハザード：ニュージーランド、ルアペフ火山の事例研究」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 121 ( 3–4 ): 271– 291. Bibcode : 2003JVGR..121..271C . doi : 10.1016/S0377-0273(02)00465-1 .
  49. ^アラヤ・ヴァレンズエラ、オスカー (2015)。Erupciones volcánicas: Efectos sobre la ganadería。 Collección Austral Universitaria de Ciencias Silvoagropecuarias (スペイン語)。エディシオネス UACh。 p. 70.ISBN​ 978-956-9412-20-2。
  50. ^ a bアラヤ・ヴァレンズエラ 2015、p. 63.
  51. ^アラヤ・ヴァレンズエラ 2015年、77ページ。
  52. ^アラヤ・ヴァレンズエラ 2015年、76ページ。
  53. ^ Wilson, TM; Daly, M.; Johnston, DM (2009). 「火山灰による配電システム、放送・通信ネットワークへの影響に関するレビュー」オークランド・エンジニアリング・ライフラインズ・グループ・プロジェクトAELG-19. オークランド地域議会技術出版物051 .
  54. ^ Wilson et al. 2012、「2.1. 絶縁体のフラッシュオーバーと火山灰の抵抗率」
  55. ^ Wilson et al. 2012、「2.2. 生成サイト」。
  56. ^ Wilson et al. 2012、「2.4. 送電線と配電線」。
  57. ^ Wilson et al. 2012、「2. 電力網への影響」。
  58. ^ a b Wilson et al. 2012、「3.1. 給水システムへの物理的損傷」。
  59. ^ウィルソン, TM; ジェンキンス, SF; スチュワート, C. (2015). 「火山灰降下の影響」.世界の火山災害とリスク. ケンブリッジ大学出版局, イギリス. pp.  281– 288. ISBN 9781107111752。
  60. ^ Stewart et al. 2006、「2.1. 濁度」。
  61. ^ Stewart et al. 2006、「3.4. 家庭用雨水タンク」。
  62. ^ Wilson et al. 2012、「3.3. 水不足」。
  63. ^ Ancione, G.; Salzano, E.; Maschio, G.; Milazzo, M. (2014). 「火山性Na-Techイベントに対する廃水処理施設の脆弱性」.化学工学論文集. 36 : 433–438 . doi : 10.3303/CET1436073 .
  64. ^プラタ, フレッド; ローズ, ビル (2015). 「火山灰による航空被害」.火山百科事典. pp.  911– 934. doi : 10.1016/B978-0-12-385938-9.00052-3 . ISBN 9780123859389。
  65. ^ Dunn, MG; Wade, DP (1994). Casadevall, TK (編).火山灰雲のガスタービンエンジンへの影響. 火山灰と航空安全; 火山灰と航空安全に関する第1回国際シンポジウム議事録. 第2047巻. 米国地質調査所. doi : 10.3133/b2047 . hdl : 2027/uiug.30112085256557 .
  66. ^ a b c Sammonds, P.; McGuire, B.; Edwards, S. (2010). Volcanic hazard from Iceland: analysis and implications of the Eyjafjallajökull eruption. UCL Institute for Risk and Disaster Reduction Report . 2012年6月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年5月1日閲覧。
  67. ^ a b Miller, TP; Casadevall, TJ (2000). 「火山灰による航空への危険」 H., Sigurdsson; BF, Houghton; SR, McNutt; H., Rymer; J., Stix (編). 『火山百科事典』アメリカ合衆国サンディエゴ: Elsevier Inc. p. 1417.
  68. ^ Self, S.; Walker, JPL (1994). Casadevall, TK (編).火山灰雲：噴火柱の特徴. 火山灰と航空安全; 火山灰と航空安全に関する第1回国際シンポジウム議事録. 第2047巻. 米国地質調査所. p. 73. doi : 10.3133/b2047 . hdl : 2027/uiug.30112085256557 .
  69. ^ 「アイスランドの火山灰警報により英国の航空便が欠航」 BBCニュースオンライン、2010年4月15日。 2010年4月15日閲覧。
  70. ^ 「フィンランドのF-18エンジン点検で火山灰の影響が判明」 flightglobal.com 2010年4月22日閲覧。
  71. ^ Elissondo, M.; Baumann, V.; Bonadonna, C.; Pistolesi, M.; Cioni, R.; Bertagnini, A.; Biass, S.; Herrero, JC; Gonzalez, R. (2015年9月8日). 「2011年プジェウエ＝コルドン・カウジェ噴火（チリ）の時系列と影響」 . Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions . 3 (9): 5383. Bibcode : 2015NHESD...3.5383E . doi : 10.5194/nhessd-3-5383-2015 .
  72. ^ Ltd, AIRES Pty. 「Welcome」 . AIRES . 2019年3月7日閲覧。
  73. ^ CSIRO. 「オーストラリア政府、連邦科学産業研究機構」www.csiro.au . 2019年3月7日閲覧。
  74. ^ a b「火山灰による飛行機の混乱はもうないのか？」ノルウェー大気研究所。2011年12月4日。
  75. ^ Airbus (2013-11-13), AVOIDによる火山灰雲の検出, 2021-11-13時点のオリジナルからアーカイブ, 2019-03-07取得
  76. ^ Davies, Alex (2013年11月16日). 「エアバスとイージージェット、次の火山噴火に備え偽の火山灰雲を作成 [写真あり]」 . Business Insider Australia . 2019年3月7日閲覧。
  77. ^ 「イージージェット、火山灰検知システムを試験運用へ」 BBC、2010年6月4日。
  78. ^ Prata, AJ (2016-05-09). 「人工雲テストにより赤外線スペクトル画像を用いた火山灰検出を確認」 . Scientific Reports . 6 25620. Bibcode : 2016NatSR...625620P . doi : 10.1038/srep25620 . ISSN 2045-2322 . PMC 4860601. PMID 27156701 .   
  79. ^ Osiensky, JM; Moore, D.; Kibler, J.; Bensimon, D. (2013). 「火山灰警報センター間の国際協力：地理空間情報を活用したツールによる世界航空路予報の調和確保」AGU 秋季会議抄録. 2013 : A34E–06. Bibcode : 2013AGUFM.A34E..06O .
  80. ^ Guffanti, M.; Mayberry, GC; Casadevall, TJ; Wunderman, R. (2008). 「空港への火山災害」 .自然災害. 51 (2): 287– 302. doi : 10.1007/s11069-008-9254-2 . S2CID 128578092 . 
  81. ^ Wilson et al. 2012、「5.2. 空港」。
  82. ^ McNutt, SR; Williams, ER (2010). 「火山雷：地球規模の観測と発生メカニズムの制約」. Bulletin of Volcanology . 72 (10): 1153– 1167. Bibcode : 2010BVol...72.1153M . doi : 10.1007/s00445-010-0393-4 . S2CID 59522391 . 
  83. ^ Barnard, S. (2009).ニュージーランドのライフラインインフラの火山灰降下に対する脆弱性（論文）. カンタベリー大学. 地質科学. doi : 10.26021/8108 .
  84. ^ゴメス、テレサ;タポルカイ、ヤーノス。エスポジート、クリスチャン。デビッド・ハッチソン。カイパース、フェルナンド。ラック、ヤチェック。デ・ソウザ、アマロ。イオシフィデス、アタナシオス。トラヴァンカ、ルイ。アンドレ、ジョアン。ホルヘ、ルイーサ。マーティンズ、ルシア。ウガルデ、パトリシア・オルティス。パシッチ、アリヤ。ペザロス、ディミトリオス。ジュエ、サイモン。セッチ、ステファノ。マッシモ、トルナトーレ（2016年9月）。「大規模自然災害に対する通信ネットワーク戦略に関する調査」（PDF）。2016 年第 8 回レジリエント ネットワークの設計とモデリングに関する国際ワークショップ (RNDM)。 pp.  11–22 . doi : 10.1109/RNDM.2016.7608263。hdl : 10198/16636 . ISBN 978-1-4673-9023-1. S2CID  11909843 .
  85. ^ a b Wilson, G.; Wilson, TM; Cole, JW; Oze, C. (2012). 「ノートパソコンの火山灰および火山ガスに対する脆弱性」. Natural Hazards . 63 (2): 711– 736. Bibcode : 2012NatHa..63..711W . doi : 10.1007/s11069-012-0176-7 . S2CID 110998743 . 
  86. ^ Spence, RJS; Kelman, I.; Baxter, PJ; Zuccaro, G.; Petrazzuoli, S. (2005). 「住宅建築物と居住者の降灰に対する脆弱性」 .自然災害と地球システム科学. 5 (4): 477– 494. Bibcode : 2005NHESS...5..477S . doi : 10.5194/nhess-5-477-2005 .
  87. ^マシューズ＝バード、フレイザー；ブルックス、スティーブン・J；ゴスリング、ウィリアム・D；ガリバー、ポーリン；モセス、パトリシア；モントーヤ、エンカルニ（2017年12月） 「エクアドルのアンデス山麓における火山噴火に対する水生生物群集の反応：古生態学的記録からの証拠」 Journal of Paleolimnology 58 ( 4): 437– 453. Bibcode : 2017JPall..58..437M . doi : 10.1007/s10933-017-0001-0 . PMC 6959416. PMID 32009735 .  
  88. ^ディ・プリンツィオ、セシリア・ヤニナ;ペナルナ、ブルック。グレッチ、マルタ・グラディス。マンゾ、ルス・マリア。ミセレンディーノ、マリア・ローラ。カソー、リカルド（2021年1月）。 「在来魚と外来魚の回復、再定着、および豊富さに対するチャイテン火山の降灰の影響」。トータル環境の科学。752 141864。ビブコード: 2021ScTEn.75241864D。土井：10.1016/j.scitotenv.2020.141864。PMID 32890832。S2CID 221511705。  
  89. ^ Frogner Kockum, Paul C.; Herbert, Roger B.; Gislason, Sigurdur R. (2006年7月). 「火山性エアロゾルに対する多様な生態系の反応」. Chemical Geology . 231 ( 1–2 ): 57– 66. Bibcode : 2006ChGeo.231...57F . doi : 10.1016/j.chemgeo.2005.12.008 .
  90. ^ Cook, RJ; Barron, JC; Papendick, RI; Williams, GJ (1981). 「セントヘレンズ山噴火による農業への影響」. Science . 211 (4477): 16– 22. Bibcode : 1981Sci...211...16C . doi : 10.1126/science.211.4477.16 . PMID 17731222 . 
  91. ^ Cronin, SJ; Hedley, MJ; Neall, VE; Smith, RG (1998). 「ニュージーランド、ルアペフ火山1995年および1996年の噴火による降灰の農業への影響」. Environmental Geology . 34 : 21–30 . doi : 10.1007/s002540050253 . S2CID 128901983 . 
  92. ^ Neild, J.; O'Flaherty, P.; Hedley, P.; Underwood, R.; Johnston, DM; Christenson, B.; Brown, P. (1998). 「火山噴火からの農業復興：MAF技術論文99/2」(PDF) . MAF技術論文99/2 .オリジナル(PDF)から2018年9月29日アーカイブ。 2012年5月1日閲覧。
  93. ^ Rinaldi, SM; Peerenboom, JP; Kelly, TK (2001年12月). 「重要なインフラの相互依存性の特定、理解、分析」. IEEE Con​​trol Systems Magazine . 21 (6): 11– 25. Bibcode : 2001ICSys..21f..11R . doi : 10.1109/37.969131 .
  94. ^ 「火山灰危機で航空会社は22億ポンドの損失」デイリー​​・テレグラフ、2010年4月27日。2022年1月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  95. ^ a b c連邦緊急事態管理庁(1984).公共施設への降灰被害の軽減：1980年のセントヘレンズ山噴火から得られた教訓.
  96. ^ a b c Hayes, Josh L.; Wilson, Thomas M.; Magill, Christina (2015-10-01). 「都市環境におけるテフラ降下清掃」. Journal of Volcanology and Geothermal Research . 304 : 359– 377. Bibcode : 2015JVGR..304..359H . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2015.09.014 . hdl : 10092/11705 .
  97. ^ Hayes, Josh; Wilson, Thomas M.; Deligne, Natalia I.; Cole, Jim; Hughes, Matthew (2017-01-06). 「都市環境におけるテフラ除去の必要性を評価するためのモデル」 . J​​ournal of Applied Volcanology . 6 (1) 1. Bibcode : 2017JApV....6....1H . doi : 10.1186/s13617-016-0052-3 . ISSN 2191-5040 . 
  98. ^アラヤ・ヴァレンズエラ 2015年、80ページ。
  99. ^ウィリアムズ、マット (2016年3月19日). 「火山のメリットとは？」ユニバース・トゥデイ. 2018年12月17日閲覧。
  100. ^ Solanki, Seetal (2018年12月17日). 「明日を形作る5つの革新的な材料イノベーション」 . CNNスタイル. 2018年12月17日閲覧。
ウィキブック歴史地質学には火山灰に関するページがあります。
ウィキメディア・コモンズには、火山灰に関連するメディアがあります。

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