Tulivuorenpurkaus

Tulivuorenpurkaus on tapahtuma, jossa tulivuoresta purkautuu magmaa, kiviä, pölymäistä ainetta ja kaasua. Purkautuva magma virtaa laavana maanpinnalla ennen jähmettymistään. Tuhoisimpia purkauksia ovat maan sisään patoutuneen kaasun aiheuttamat räjähdyspurkaukset. Purkauksessa syntyvä laava ja tuhka voivat peittää alleen laajoja alueita, ja ilmaan noussut aines voi vaikeuttaa lentoliikennettä.

Purkaustyypit

Tulivuoritutkijat luokittelevat purkaukset useisiin ryhmiin, joista tärkeimpiä ovat Havaiji-, Stromboli-, Vulcano-, Plinius- ja Pélee-purkaukset. Omia ryhmiään ovat myös laakiobasaltteja synnyttäneet halkeamapurkaukset ja kaasupurkaukset.
Havaiji-purkaukset ovat basalttipurkauksia, joissa laava on kuumaa ja liikkuvaa. Purkaus itsessään on kuitenkin rauhallinen. Stromboli-purkaukset ovat puolestaan kaasupurkauksia, joissa kaasu ryöpyttää punahehkuista laavaa ilmaan ja rinteille. Pélee-purkauksille tyypillistä ovat pyroklastiset pilvet, jotka ovat muodostuneet kuumista kokoonpuristuneista kaasuista ja osittain sulasta kiviaineksesta.
Tuhoisimpia purkauksia ovat maan sisään patoutuneen kaasun aiheuttamat räjähdyspurkaukset, joissa tulivuoren huippu tai osa reunaa lentää ilmaan. Räjähdyksen aiheuttaa pääasiassa vulkaanisten kaasujen laajeneminen, kun ne pääsevät suuresta paineesta ilmakehään, tai magman joutuminen kosketuksiin veden kanssa. Tällaisia räjähdyspurkauksia ovat Vulcano- ja Plinius-purkaukset, joissa magma on sitkasta ja tukkii helposti purkausaukon. Räjähdykset levittävät suuret määrät magmaa tuhkana ja karkeampana pyroklastisena materiaalina. Laavaa ei niissä kuitenkaan synny paljoakaan. Plinius-purkaus voi loppuvaiheessa jopa tuhota koko vuoren.
Vuoren rakenteessa vuorottelevat purkausjätteiden ja laavan eri kerrokset. Hapan laava on usein kaasupitoista ja sitkasta, jolloin kaasujen paineen nopeat muutokset voivat aiheuttaa räjähdyspurkauksia. On mahdollista, että koko vuori yksinkertaisesti räjähtää kappaleiksi, esimerkkeinä Krakataun ja St. Helensin purkaukset. Jos laava on erityisen sitkeää, se saattaa kovettua kraatteriin niin sanotuksi laavatapiksi. Tällöin räjähdyspurkauksen riski kasvaa erityisesti, sillä se antaa mahdollisuuden paineen nousuun vuoren sisällä. Jotkut vuoret kuten Vesuvius saattavat purkautua vuoroin rauhallisesti, vuoroin räjähdyspurkauksin. Vesuviuksen tunnetuin purkaus lienee vuonna 79 Pompejin, Herculaneumin ja Stabiaen tuhoon johtanut purkaus. Räjähdyspurkauksiin liittyy usein myös pyroklastinen pilvi, jossa räjähdyksen synnyttämä hienojakoinen ja tulikuuma tuhka- ja laavapöly polttaa kaiken eteen osuvan.
Sammuville tulivuorille on ominaista erilaiset kaasupurkaukset, joissa valtaosa purkaustuotteista on kaasuja. Mofeteista purkautuu pääasiassa hiilidioksidia, solfataroista rikkikaasuja ja fumaroleista vesihöyryä.

Purkauksen ennustaminen

Ennen tulivuoren purkautumista, magman paine kasvaa vuorensisäisissä magmataskuissa. Tämä aiheuttaa pientä maan tärähtelyä, joka johtuu maan halkeilusta ja vuoren paisumisesta. Tämä ilmiö ei ole ihmissilmin tai -korvin havaittavissa, mutta sitä pystytään havainnoimaan vuoren rinteelle asennetuilla seismometreillä ja kaltevuusmittareilla. Mittareiden avulla ei saada selville purkauksen tarkkaa paikkaa tai ajankohtaa, mutta pitkäaikainen seuranta ja tietojenkeruu säästää ihmishenkiä. Seurantajärjestelmien tehokkuus sai näyttöä St. Helensin purkauksessa vuonna 1980. Purkauksen ennustusmerkkejä saatiin hyvissä ajoin, jolloin tiedeyhteisöjen ja viranomaisten hyvän tiedonkulun ansiosta alue saatiin nopeasti tyhjennettyä.  Läheskään kaikilla maapallon tulivuorilla ei ole vastaavanlaista tiedonkeräysjärjestelmää, joten niiden toiminnasta ei saada ennakkotietoa.

Vaikutus

Pieni tai keskikokoinen tulivuori voi tuhota jo ensimmäisen viidentoista minuutin aikana muutaman kilometrin säteisen alueen. Ajanlaskumme alusta lähtien on arviolta noin kaksisataatuhatta ihmistä kuollut tulivuorenpurkauksissa. Yli 10 000 ihmisen hengen vaatineita purkauksia tunnetaan seitsemän. Vuosittain tapahtuu 2–4 purkausta, jotka tappavat ihmisiä. Kaikkiaan purkauksia tapahtuu vuodessa noin 60 ja enemmänkin, jos hyvin pienet purkaukset lasketaan mukaan.
Tulivuorenpurkaus voi myös luoda tappavia pitkäaikaisvaikutuksia tuhoamalla viljelysmaat. Purkaus tappaa yleensä 2/3 uhreistaan ensimmäisen kuukauden sisällä. Tulivuoren laava voi virrata hyvinkin pitkiä matkoja, jopa kymmeniä kilometrejä. Yleensä laava virtaa muutaman metrin tai kilometrin tuntivauhtia, mutta voi jyrkillä rinteillä virrata 10 km/h. Laava, jonka lämpötila on 500–1 200 °C, polttaa, murskaa ja hautaa kaiken alleen. Ihmiset ja muut eläimet ehtivät kuitenkin yleensä pois sen alta. Vammoja on tullut, kun uteliaat menevät liian lähelle, tai kun ihmiset jäävät loukkuun eri suunnista lähestyvien laavavirtojen väliin.
Vaarallisimpia ovat kuuman tuhkan ja kaasun pilvet, ns. pyroklastiset pilvet, jotka polttavat ja hautaavat ihmisiä, eläimiä ja kasvillisuutta alleen. Lämpötila on 600-700 °C. Pyroklastisen pilven nopeus voi olla jopa 100 km/h.
Viileä tuhkakin hautaa rakennuksia alleen ja on merkittävä kuoleman aiheuttaja. Vaikka ihmiset pääsisivätkin pakoon, tuhka hautaa viljelysmaat alleen ja aiheuttaa maataloudesta riippuvaisilla alueilla nälänhädän, jos alueelle ei saada elintarvikeavustuksia. Tuhka on myös vaarallista jos sitä joutuu hengitysilman mukana keuhkoihin. Keuhkoissa tuhka muodostaa eräänlaista sementtiä ja ihminen tukehtuu tämän johdosta. Myös rakennusten päälle satava tuhka voi romahduttaa kattorakenteet. Jos tuhkaan sekoittuu lisäksi sadevettä, massan paino lisääntyy huomattavasti ja lisää rakennusten sortumisvaaraa huomattavasti. Tulivuoren räjähdyspurkaus lennättää jopa kuutiokilometrejä rikkoutunutta kiveä ilmaan. Nämä kivet satavat lähialueilla alas ja tulevat rakennusten kattojenkin läpi sisälle.
Erittäin vaarallisia ovat myös ilmassa lentävät mutamaiset möykyt  ja mutavirrat, jotka syntyvät sateen kastelemalla tulivuoren rinteellä. Lentävät mutamöykyt repivät paikoiltaan puita, taloja ja kiviä, jotka vierivät alas laaksoon. Mutamöykyt hautaavat kaiken mutaan.
Tulivuorenpurkausten yhteydessä ilmaan pääsee usein myös vulkaanisia kaasuja. Vaarallisimpia niistä ovat rikkidioksidi, hiilidioksidi ja rikkivety.
Tuhkapilvessä esiintyy myös salamointia.