La cenere vulcanica è costituita da frammenti di vetri vulcanici, minerali e rocce polverizzate, con un diametro di circa 0.079 pollici, che si sono formati durante un'eruzione vulcanica. Il termine cenere vulcanica è spesso usato per riferirsi a tephra (tutti i prodotti di un'eruzione vulcanica che include tutte le particelle con un diametro di oltre 0.079 pollici). Sono creati durante un'eruzione esplosiva quando il gas disciolto si espande e fugge nell'atmosfera. La forza distrugge il magma e lo spinge nell'aria dove si solidifica e si trasforma in roccia vulcanica e frammenti di vetro.
Come si formano le ceneri vulcaniche?
L'eruzione vulcanica esplosiva si verifica quando il magma viene decompresso mentre si sta sollevando, consentendo così ai composti volatili disciolti (principalmente di anidride carbonica e acqua) di uscire dalle bolle di gas. Quando più bolle di gas subiscono il processo di nucleazione, viene creata una forma, che diminuisce la densità del magma e la spinge nell'atmosfera. La frammentazione avviene quando le bolle occupano circa il 80vol% del magma scoppiato. Mentre si frammentano, le bolle di gas che si espandono violentemente rompono la miscela scoppiata in minuti frammenti che vengono rilasciati nell'aria dove si solidificano e formano ceneri vulcaniche.
Le ceneri vulcaniche possono anche essere create dalle correnti di densità piroclastiche prodotte quando una cupola di lava collassa. L'abrasione delle particelle si verifica quando interagiscono tra loro all'interno di queste correnti e ciò provoca la formazione di alcune particelle di cenere vulcanica a grana fine. Può anche essere formato durante il processo di frammentazione secondaria della pomice a causa della conservazione del calore all'interno di questi flussi.
La cenere vulcanica può anche essere formata durante un processo di eruzione freatomagmatica. Durante questo processo, la frammentazione avviene quando il magma si mescola con ghiaccio o acqua. Quando si combinano, viene formato un film di vapore isolante e il collasso di questo film determina l'accoppiamento diretto di magma caldo e acqua fredda. L'aumento del trasferimento di calore causa l'espansione dell'acqua e la rottura del magma in particelle minute che vengono rilasciate attraverso la bocca vulcanica. Il processo di frammentazione aumenta l'area di contatto tra acqua e magma che crea un meccanismo di feedback che produce particelle di cenere più fini.
Quali sono le proprietà fisiche della cenere vulcanica?
La cenere vulcanica formatasi durante un'eruzione vulcanica ha varie frazioni di particelle (non magnetiche), cristalline o vitali (non cristalline) litiche. Quelli creati durante l'eruzione del magma a bassa viscosità (eruzione basaltica stromboliana e hawaiana) formano una vasta gamma di piroclasti a seconda del processo di eruzione. La cenere della fontana hawaiana ha piroclasti basaltici color marrone chiaro con fenocristalli e microliti. Le particelle formate durante le eruzioni freatiche hanno cambiato idrotermicamente il minerale e il frammento litico in una matrice di argilla.
La cenere vulcanica ha piroclasti con un diametro inferiore a 0.079 pollici. La granulometria generale delle ceneri vulcaniche varia a seconda della composizione del magma. I magmi reticolici formano particelle a grana più fine a causa della loro alta viscosità. La proporzione di particelle fini è elevata nelle eruzioni vulcaniche siciliane poiché la sua dimensione delle vescicole è inferiore a quella dei magmi matici.
Gli effetti della cenere vulcanica sull'atmosfera
Le ceneri vulcaniche possono diffondersi in un'ampia regione nel cielo e trasformare la luce del giorno in oscurità, influenzando così la visibilità. La cenere trasportata dall'aria è abbastanza pericolosa per gli aerei. Lampi e tuoni accompagnano a volte le enormi nuvole formate dalla cenere vulcanica. Possono raggiungere la stratosfera e riflettere la radiazione solare mentre assorbono la radiazione terrestre e questo si tradurrà nell'abbassamento della temperatura terrestre. Nei casi più gravi, gli inverni vulcanici influenzano gli schemi meteorologici della terra.
