Bloggfærslur mánaðarins, mars 2010
Gjóskustrókarnir á Fimmvörðuhálsi
31.3.2010 | 07:23
Allir þeir sem hafa komist í návígi við eldgosið á Fimmvörðuhálsi hafa tekið eftir hávaðanum í gosinu. Það er eins og tíu risastórir þotuhreyflar séu sífellt í gangi. Tætlur af glóandi bráðinni kviku þeytast 100 til 200 metra upp í loftið í strókunum. Hins vegar sést ekki hraun renna beint frá gígunum, heldur kemur hraunið fram rétt utan gíganna. Slettur, kleprar og heitt rautt gjall sem fellur niður úr gjóskustrókunum hleðst upp og safnast saman þar til það byrjar að renna sem mjög úfið og þykkt apalhraun. Hvers vegna er ekki samfellt hraunrennsli beint frá gígunum, eins og til dæmis í Kröflugosunum frá 1975 til 1984? Gjóskustrókarnir eru bein afleiðing af háu gasinnihaldi kvikunnar. Við skulum athuga hvernig þeir myndast, en í því felst einn lykillinn að þessu gosi. Hugsum okkur að við séum í litlum og eldtraustum kafbát niðri í upptökum kvikunnar. Við byrjum með kvikunni í möttlinum, á um 30 km dýpi undir Eyjafjallajökli. Hér fjallaði ég í bloggi mínu um möttulin undir Íslandi.
Á þessu dýpi er möttullinn eins og svampur, og hraunbráðin eða kvikan streymir upp í gegnum hann. Basalt kvikan er um 1200 stiga heit C, og leitar upp á við vegna þess að hún er dálítið eðlisléttari en möttullinn umhverfis. Frá því í byrjun janúar 2010 hefur kvikan safnast saman á um 5 til 12 km dýpi beint undir Eyjafjallajökli. Þar hafa orðið mörg kvikuinnskot, þegar kvikan treðst inn lárétt á milli jarðlaga og myndar lagganga. Þeir eru sennilega einn til fimm metrar á breidd, og á heildina litið er kvikukerfið þarna sennilega í laginu eins og jólatré, með ótal greinum útfrá einum stofni. Það er töluvert gas í kvikunni, sennilega um eitt prósent af þunga hennar, en við háan þrýsting er gasið uppleyst í kvikunni. Þið kannist við gasið sem kemur fram sem bólur þegar þið opnið kampavínsflösku eða gosdrykk? Í drykknum er gasið undir þrýstingi þar til þið opnið flöskuna, en þá losnar það úr læingi og myndar gasbólur. Einn fleygurinn af kviku skautst upp til norðausturs og náði yfirborði um nóttina 20. marz. Þar byrjaði gosið sem um 250 m löng sprunga, og allt að 15 gjóskustrókar þeyttu kvikunni og gasi hátt í loft.
Hér er mynd sem sýnir hegðun kviku sem inniheldur gas. Lóðrétti ásinn er að sjálfsögðu dýpi í jarðskorpunni, í km. Myndin er dálítið flókin fyrir þá sem ekki hafa stundað eðlisfræði eða efnafræði, en hún er vel þess virði að skoða nánar. Aðal atriðið er, að kvikan breytist algjörlega rétt áður en hún kemur upp á yfirborðið. Í dýpinu er kvikan samfelldur vökvi, en þegar þrýstingur minnkar þá kemur gasið út úr kvikunni, fyrst sem litlar bólur, en þær vaxa hratt og breyta kvikunni fyrst í einskonar froðu, og síðan springa bólurnar rétt áður en kvikan er kominn upp í gíginn, en þá tætist kvikan í sundur og myndar glóandi heitt gjall og kvikuslettur, sem eru á stærð við pönnukökur, strigapoka eða rúmdýnur. Slettugangurinn fer hátt í loft áður en sletur og heitt gjall fellur til jarðar á gígbarminum. Það er enn svo heitt að þegar slettur og gjall safnast saman byrjar það að renna sem hraun.
Á mynd (a) efst til vinstri sést hvernig rúmmál gassins (volume fraction gas) eykst frá núlli á um 1,8 km dýpi og upp undir 65% við yfirborð. Þessi gífurlega aukning á rúmmáli gassins er einfaldlega vegna minnkandi þrýstings á kerfinu. Þegar rúmmálið vex, þá getur gasið bara farið í eina átt: beint upp gosrásina og upp í loftið. Þannig myndast gjóskustrókurinn. Um leið hrapar eðlisþyngd gosefnisins (gas plús kvika) eins og mynd (b) sýnir, frá um 2500 niður í um 500 kg á rúmmeter á gígbrúninni í þessu tilfelli. Myndir (c) og (d) sýna breytingar á þrýstingi og bylgjuhraða á sama máta.
Þessi mynd er gerð fyrir ákveðið gasmagn, en því miður vitum við ekki enn gasmagn kvikunnar sem gýs á Fimmvörðuhálsi, og ekki heldur hvaða gastegundir eru ríkjandi. Ég held að CO2 sé ef til vill aðal gastegundin, en einnig er töluvert af SO2 og H2O. Sennilega er heildar gasmagn í kvikunni um 1% af þyngd. Rannsóknir bergfræðinga og jarðefnafræðinga munu vonandi skera úr því á næstunni hvað gasið er mikið og ákvarða efnasamsetningu þess.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 07:50 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (5)
Er samband við Kötlu?
29.3.2010 | 16:50
Nú í byrjun árs 2010 birti Erik Sturkell og félagar við Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands grein um Kötlu og Eyjafjallajökul í merku vísindariti. Í henni er fjallað um niðurstöður jarðeðlisfræðilegra rannsókna á þessum miklu eldstöðvum. Með greininni fylgir teikning sem sýnir hugmyndir höfunda um innri gerð eldfjallanna. Slík þversnið í jarðfræðinni eru byggð á öllum fáanlegum upplýsingum og dálitlu hugmyndaflugi, en þau eru mjög gagnleg sem byrjun eða útgangspúnktur fyrir frekari umfjöllun. Undir Eyjafjallajökli er kvikukerfið sýnt sem einskonar jólatré með nokkrum greinum, en stór kvikuþró er hins vegar sýnd grunnt undir Kötlu. Nú eftir að gosið hófst hefur Páll Einarsson jarðeðlisfræðingur aukið við myndina til að sýna hugsanleg tengsl nýju gosrásarinnar á Fimmvörðuhálsi við jólatréð undir Eyjafjallajökli. Teikningin birtist á vefsíðu Jarðvísindastofnunar Háskóla Íslands, og er sýnd hér fyrir ofan, en hún er fyrst og fremst bygð á dreifingu jarðskjálfta, eins og þeir hafa verið staðsettir af Veðurstofunni. Hinn fjórða mars fjallaði ég hér um dreifingu skjálfta undir Eyjafjallajökli, en þá teiknuðu skjálftarnir vel útlínur jólatrésins á um 5 til 12 km dýpi undir fjallinu.
Í grein Sturkels og félaga er bent á hugsanleg tengsl milli Eyjafjallajökuls og Kötlu, og hefur þetta atriði fengið töluverða umræðu nú þegar gos er hafið. Kemur þá Kötlugos rétt á eftir? Það er bent á, að eftir sum eða jafnvel öll gos í Eyjafjallajökli hefur Katla gosið skömmu síðar. Þannig hófst Kötlugos árið 1823, um einu og hálfu ári eftir að Eyjafjallajökull byrjaði að gjósa. Ég læt fylgja hér með mynd sem sýnir gossögu Kötlu og Eyjafjallajökuls á hentugan hátt, en myndin er af vefsíðu Jarðvísindastofnunar Háskóla Íslands. Mig grunar að upprunalegu gögnin komi að mestu leyti frá Guðrúnu Larsen. Nú er gott að bera saman gossögu eldfjallanna tveggja og leita að hugsanlegu sambandi þeirra á milli. Þeir sem eru fullir efasemdar og ekki sannfærðir um sambandið milli eldfjallrisanna benda á að Katla gýs svo oft (um 23 gos síðan land byggðist) og að það komi alltaf Kötlugos hvort sem er fyrr eða síðar á eftir Eyjafjallajökulsgosum. Þá er þetta bara tilviljun í þeirra augum. En aðrir telja að það sé eitthvað óþekkt samband milli þessara stóru eldfjalla. Sagan sýnir að Kötlugos eru stórhættuleg og skaðleg og við verðum hreinlega að taka þennan möguleika mjög alvarlega. Málið er sambærilegt við deiluna um loftslagsbreytingar: við höfum ekki efni á að láta sem ekkert sé, því ef breytingarnar eru í gangi, þá verður að bregðast við strax nú til að draga úr skaðanum sem bíður okkar í framtíðinni.
En ef það er samband milli Kötlu og Eyjafjallajökuls, í hverju felst það þá? Geta kvikuinnskot eða laggangar rekist eins og fleygar af kvikubráð frá jólatrénu undir Eyjafjallajökli og til austurs um 15 km inni í skorpunni, þar til kvikuinnskotið brýst inn í kvikuþró Kötlu? Árið 1977 birtum við þrír félagar grein í vísindaritinu Nature þar sem við stungum fyrstir manna uppá að kvikuinnskot í kvikuþró getur hleypt af stað miklu eldgosi, en þessi grein var afleiðing af störfum okkar í eldstöðinni Öskju. Hér er tilvitnunin: Sparks, R.S.J., H. Sigurdsson and L. Wilson, l977. Magma mixing: a mechanism for triggering acid explosive eruptions. Nature 267, 3l5-3l8.
Annar möguleiki er sá, að þegar kvika streymir upp í Eyjafjallajökul, þá sé einnig kvikustreymi upp undir rótum Kötlu rétt í nágrenninu. Það kann að vera, en þá er rétt að benda á að nú er engin skjálftavirkni undir Kötlu amk. ekki ennþá. Því er fyrri möguleikinn sennilegri að mínu viti, ef eitthvað samband er mili eldfjallanna. Að lokum er rétt að geta þess að gosin í Kötlu sem hafa orðið skömmu eftir gos í Eyjafjallajökli hafa verið fremur lítil.
Minnkandi órói í gosinu á Fimmvörðuhálsi
28.3.2010 | 19:17
Ég hef verið fjarverandi og ekki bloggað undanfarið, en hér eru frekari bollaleggingar varðandi Eyjafjallajökul og gosið á Fimmvörðuhálsi. Línuritið sem fylgir með sýnir óróa á stöðinni á Goðabungu, skammt fyrir austan eldgosið. Takið eftir að órói fer minnkandi síðustu tvo dagana. Ég tel að órói sé einn besti mælikvarði á gang gossins. Órói orskast af flæði eða straumi hraunkvikunnar upp gosrásina og er nokkurn veginn í beinu hlutfalli við magn kviku sem streymir upp á yfirborðið. Mér sýnist að órói hafi minnkað um 10% síðustu tvo dagana. Það er ekki mikið, en það kann að benda til að gosið sé búið að ná toppnum og fari nú að minnka verulega.
Einnig læt ég fylgja með merkilegt kort, sem er reiknilíkan frá Veðurstofunni. Það sýnir hugsanlega dreifingu hraunsins, EF gosið heldur áfram, þá mun hraunið flæða niður í Þórsmörk, eins og kortið sýnir. Ég var í Hvannárgili í gær en kommst ekki að hrauninu fyrir myrkur.
Vísindi og fræði | Breytt 29.3.2010 kl. 12:58 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (15)
Aðdragandi gossins í Eyjafjallajökli
21.3.2010 | 05:55
Þá er gosið komið, en það hófst rétt fyrir miðnætti í gær, 20. marz á Fimmvörðuhálsi. Gosbjarminn kom á vefmyndavélina á Heklu um kl. 23:36. Við skulum aðeins líta á ferlið. Á fimmtudag, 18. marz, benti ég á hér á blogginu að Í dag hafa skjálftar færst hratt nær yfirborði og eru nú á 1 til 4 km dýpi.
Hvað hafði ég fyrir mér í því? Gögn Veðurstofunnar sýndu miklu grynnri skjálfta og samantekt sem var gerð á franskri vefsíðu hér birti línurit varðandi dýpi skjálftanna. Myndin til hliðar er af frönsku vefsíðunni, en þar kemur sveifla upptaka skjálftann uppávið mjög greinilega fram. En takið eftir að dregið hefur úr fjölda skjálfta síðustu dagana. Næsta mynd sýnir sömu skjálftagögn, en er uppfærð á klukkutíma fresti. Takið eftir að hér eru nokkuð margir skjálftar (bláu krossarnir) sem eru grynnara en 2 km. Frakkar eiga heiður skilinn fyri að gera gögnin aðgengilegri.
Þetta er eitt af þeim mörgu gosum sem ekki var opinberlega spáð, en það var gosbjarmi sem vakti fyrst athygli á gosinu, eins og kemur fram í Morgunblaðinu: Veðurstofan segist hafa fengið fréttir af gosbjarma í jöklinum en enginn gosórói kemur fram á mælum og fréttirnar hafa því ekki verið staðfestar enn.
Myndir Landhelgisgæslunnar af gosstöðvunum sýna nokkuð háa gosstróka og hraunrennsli, og virðist það haga sér sem basaltkvika.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 08:35 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (9)
Þrjú Eldgos mynda þrjú Stöðuvötn
18.3.2010 | 23:04
Miklu Grynnri Skjálftar undir Eyjafjallajökli
18.3.2010 | 16:05
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 16:12 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (7)
Myndin Eldgos eftir Kristján H. Magnússon
15.3.2010 | 22:54
Góður listamaður getur skapað heila sögu með einni mynd. Ein sérkennilegasta mynd sem við sýnum í Eldfjallasafni í Stykkishólmi er stórt olíumálverk sem ber heitið Eldgos, eftir Ísfirðinginn Kristján H. Magnússon (1903-1937). Myndin er nær einstök í íslenskri myndlist, þar sem hún er af sviðsettum ímynduðum atburði. Að því leyti er hún skyldari amerískri myndasögu frekar en evrópskri hefð í listum. Myndin sýnir ung hjón á flótta, með barn í reifum og aleiguna á bakinu. Klæðnaður þeirra minnir helst á lumpenproletariat í Austur-Þýskalandi. Þau flýja undan eldgosi og húsin umhverfis eru að liðast í sundur vegna áhrifa jarðskjálfta. Það er greinilegt að myndin er sviðsett í Vestmannaeyjum, með norðurklettana í bakgrunni og á bakvið er Eyjafjallajökull eða Hekla gjósandi í landi og dökkur gosmökkur rís til himins. Fjöldi fólks fylgir hjónunum á veginum sem liggur frá höfninni. Eru þau að flýja til Eyja, undan náttúruhamförum í landi? Það eru ýmiss önnur smáatriði, eins kirkja að falla af grunni, og hestur á flótta, sem gefur okkur mikið svigrúm til að túlka verkið og byggja upp söguþráðinn, hver á sína vísu. Þessi stóra og glæsilega mynd er í einkaeign í Mosfellsbæ. Kristján hóf listnám árið 1920 við hinn þekkta skóla í Boston sem nefnist Massachusetts School of Art, þá aðeins sautján ára gamall. För hans til náms í Boston var tengd fjölskylduböndum, en bróðir hans, Magnús G. Magnússon skipstjóri var búsettur þar. Magnús kemur einnig við sögu á Snæfellsnesi varðandi þáttöku hans í gullleit í Drápuhlíðarfjalli árið 1939. Kristján lauk námi árið 1926 við mjög góðan orðstír. Ein af myndum hans var þá valin á þjóðarsafn (National Academy) í New York og árið 1927 var sú mynd send á ferðasýningu um Bandaríkin af American Federation of Art. Hann hélt strax sína fyrstu einkasýningu í Copley Gallery í Boston 1927 og seldi mjög vel. Honum var spáð glæstri framtíð. Árið 1929 snýr Kristján aftur heim til Íslands og fer strax að mála víða um landið og er ótrúlega duglegur. Árið 1930 hélt hann tvær einkasýningar í Reykjavík, eina á Ísafirði og eina í Lundúnum og átti auk þess stóran hlut í Landakotssýningunni í Reykjavík það ár. Sýningin í London árið 1930 fékk frábæra dóma, til dæmis hjá listdómurum við "The Morning Post" og "The Times". En það var allt annar tónninn í Reykjavík. Listmálarinn Jón Þorleifsson (sem birti pistla sína undir nafninu Orri) var þá áhrifamikill listdómari, sem fjallaði um málverkasýningar í Morgunblaðinu, og hann gagnrýndi Kristján harðlega í skrifum sínum árið 1930 og 1934 og kallar hann til dæmis glanzmyndamálara. Sumir vilja telja að í þessum innlendu skrifum hafi verið meinfýsni efst á blaði. Á þessum tíma var það óalgengt eða jafnvel einstakt að íslenskir listamenn leiti sér menntunar í Vesturheimi, enda voru ýmsir hér vantrúaðir á listræna menningu Ameríkumanna. Kristján var því sniðgenginn með öllu þegar valið var úr verkum íslenskra listamanna til sýningar í Stokkhólmi árið 1932. Ekki vildi hann una því og leigði einn sal fyrir málverk sín skammt frá hinum opinbera sýningarstað. Gagnrýnendur í Stokkhólmi tóku sýningu Kristjáns ágætlega og veltu því fyrir sér af hverju hann væri ekki með á íslensku yfirlitssýningunni. Yfirleitt málaði Kristján með mjög natúralisku yfirbragði, og sumum finnst hann sýna áhrif frá Cezanne. Verk has eru gerð af mikilli leikni og skólaðri kunnáttu en viðfangsefnin einfölduð, drættirnir ljósir og litir með þíðum, áferðarfallegum blæ. Kristján hélt áfram ótruður að mála næstu árin, þótt undirtektir á Íslandi gætu verið betri. Á þessum tíma hefur hann sennilega komið til Eyja og málað verkið Eldgos. Sumarið 1937 fór hann í málunarferð um uppsveitir Borgarfjarðar á hestbaki. Skömmu eftir að hann kom heim lést hann skyndilega, sennilega úr garnaflækju, þá aðeins 34 ára gamall.
Gosmálarinn í Vestmannaeyjum: Guðni A. Hermansen
14.3.2010 | 17:44
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 19:21 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (0)
Eldfjallið Ararat og Örkin hans Nóa
13.3.2010 | 14:43
Í Eldfjallasafni í Stykkishólmi sýnum við olíumálverk af eldfjallinu Ararat í Tyrklandi, eftir armeníumanninn H. Baghdasarian, frá 1922, en myndin er hér til hliðar. Ararat er eitt af hinum frægu fjöllum heims, vegna orðróms sem komst á kreik á fimmtu öld um að þar hefði örkin hans Nóa strandað þegar syndaflóðinu fjaraði út. Ég tel að ég geti sannað að þetta málverk er af eldfjallinu Ararat, sem er á landamærum Armeníu, Tyrklands of Íran. Berið málverkið saman við myndina fyrir neðan, en hún er af Ararat eldfjalli, eins og það kemur fyrir á Google Earth. Niðurstaðan er augljós. Ararat hefur reyndar tvo fjallstoppa. Annar, og sá hærri, nefnist Agri Dagi á tyrknesku, sem er 5165 metrar á hæð og þar með hæsta fjall Tyrklands, en hinn toppurinn er miklu reglulegra eldfjall eða keila, sem nefnist Kucuk Agri Dagi (Litla Ararat), og er 3925 metra hátt. Eftir forminu að dæma er Litla Ararat yngra og virkara eldfjall. Sögusagnir eru um að síðast hafi gosið hér árið 1840.
Baghdasarian virðist hafa málað aðra mynd af Ararat árið 1920, en hún er sýnd hér fyrir neðan. Hún var seld á uppboði hjá listaverkasalanum Christies í London árið 2003. Christies taldi myndina vera af Mexíkódalnum, og sýna eldfjöllin Ixtlahuacán og Popocatepetl. Það er því rangt, eins og sýnt er hér fyrir ofan. Við vitum öll að það er ekki alltaf hægt að treysta listaverkasölum.
Biblían segir að örkin hans Nóa hafi strandað í landinu Ararat eða í Armeníu. Ekki er þar minnst á fjallið Ararat. Þegar klerkurinn Philostorgius (ca. 364 425 e.Kr.) skráði sögu kristinnar kirkju í Konstantínópel, þá taldi hann að örkin hefði strandað á Ararat fjalli. Það er hinn eiginlegi uppruni sagnarinnar um Ararat. Mikill fjöldi leiðangra hefur verið gerður út til að finna leifar af örkinni á Ararat, og allar tilraunir eru árangurslausar til þessa.
Austur hluti Tyrklands er eitt af flóknustu svæðum jarðar hvað snertir flekahreyginar og jarðfræði, eins og kortið sýnir. Hér eru stórir jarðskjálftar tíðir, enda er jarðskorpunni skift í marga litla fleka, sem nuddast stöðugt saman eins og ísjakar á straumvatni. Arabíuflekinn sígur undir Evrasíuflekann og Íran til norðurs, og ein afleiðing þess er eldvirknin sem hefur myndað Ararat. Fyrir um 20 árum hafði einn af ritstjórum National Geographic tímaritsins samband við mig, og vildi fá álit mitt á ljósmynd sem var tekin í grennd við Ararat. Hún sýnir fyrirbæri sem er eins og bátur í laginu. Ég taldi að þetta væri jarðmyndun, þar sem hörðnuð setlög hafa myndað fellingu, eins og síðar kom í ljós. National Geographic ákvað að láta málið niður falla og birti ekki myndina í ritinu.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 14:57 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (5)
Fleiri Hitamet en Kuldamet segja sína Sögu
12.3.2010 | 18:43
Þið kannist öll við tilfinninguna. Tvö skref áfram og svo rennur þú eitt skref til baka þegar þú gengur upp bratta skriðu. Er það svona með hægfara loftslagsbreytingar? Þótt það hlýni, þá eru alltaf kuldaköst öðru hvoru. En ef til vill er hægt að sjá heildarferilinn ef maður lítur á hitametin í lángri röð af veðurfarsgögnum. Veðurfræðingurinn sem flytur veðurfréttirnar í sjónvarpinu bendir alltaf á ný hitamet: Hitinn í gær, 24. júlí, setti nýtt met á þessari veðurstöð. Eða: Dagurinn í gær, 12. janúar, mældist kaldari hér en nokkru sinni fyrr. Nú hefur verið gerð samantekt á öllum hita- og kuldametum í Bandaríkjunum fyrir allar veðurstöðvar þar í landi sem hafa verið reknar síðan 1950 (utan Alaska). Gerald Meehl og félagar birtu grein nýlega í ritinu Geophysical Research Letters um þetta efni, sem eru byggðar á athugunum frá um 1800 veðurathuganastöðvum í Bandaríkjunum síðan 1950. Niðurstöðurnar eru nokkuð fróðlegar. Frá árinu 2000 til þessa árs sýna þær alls 291237 hitamet en aðeins 142420 kuldamet. Ef hitafar eða loftslag væri stöðugt, þá væru auðvitað jafn mörg hitamet og kuldamet í skránni, en svo er ekki, og telja höfundarnir það góða vísbendingu um hýjun jarðar, a.m.k. í Bandaríkjunum. Myndin sem fylgir sýnir hlutfallið á hita- og kuldametum í Bandaríkjunum fyrir áratugina frá 1950 til 2009. Það er greinilegt að hitametin eru fleiri á seinni áratugum, og fer munurinn vaxandi. Hlutfallið síðasta áratuginn sýnir að hitamet eru meir en tvisvar sinnum fleiri en kuldamet.
Það væri auðvitað fróðlegt nú að sjá hver hlutföllin milli hita- og kuldameta hafa verið á Íslandi. Hjá Veðurstofu Íslands er til tafla á vefnum yfir hæsta hita á öllum veðurstöðvum á Íslandi, en því miður ekki fyrir lægsta hita, og er því ekki hægt að gera samanburð við þessa fróðlegu greiningu í Bandaríkjunum.
Loftslag | Slóð | Facebook | Athugasemdir (1)