Вулканы и облака

Валерий Быкасов,
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
Петропавловск-Камчатский
«Природа» №8, 2017

Так уж получилось, что почти всю свою жизнь я пробродил по долам и горам Камчатки. Многое довелось мне увидеть. Изумительные по красоте закаты и восходы, а также мрачное — до черноты — осенне-зимнее небо. Бурное течение горных рек и величавое спокойствие океана. Неистовое исторжение из земных недр шлаково-пепловых туч и красочно-ленивое течение лавы. Нежные краски северного лета и буйство осенних расцветок растительности накануне ее отмирания. Ослепительную белизну снега и феерическую синеву неба после прохождения очередного циклона. Не говорю уж о медведях, оленях и снежных баранах, о скоплениях нерп на камнях, обнажающихся во время отлива, о причудливых скалах и о невообразимо изогнутых под тяжестью снега древесных стволах.

К сожалению, почти половину этой бродячей жизни мои руки не держали фотоаппарата. В начале — из-за того, что в далеком северном поселке он был в диковинку. Затем — как-то не приходило в голову его приобрести. К тому же меня, как и многих молодых, вполне устраивало, что все виденное отчетливо сохранялось в памяти, а потому и не нуждалось в фиксации на фотопленке.

Однако со временем я понял, что далеко не всегда могу словами передать то, что когда-то видел и ощущал. Ну, например, как донести впечатление от фантастического пролета гусиных стай в мае 1959 г. Тогда, после нескольких дней последней весенней пурги, сотни гусиных стай, пережидавших непогоду в 25–50 км южнее пос. Палана, разом поднялись в воздух и почти на полчаса закрыли весь обозримый небосвод, хотя обычно стаи гусей следуют одна за другой с интервалами от нескольких минут до получаса и более.

Вот и пришлось обзавестись фотоаппаратом. Но при этом возникли новые проблемы. Дело в том, что фотоаппарат (а тем более фотоаппарат хороший!) в нашей тьмутаракани приобрести было непросто. Столь же непросто было доставать пленку, химикаты и фотобумагу. Именно доставать, а не покупать. Ну а когда позднее я перешел на слайды, проблема добывания цветной обратимой пленки и химикатов для ее проявления стала и вовсе почти неразрешимой, так как найти все это можно было только в стольных городах, куда попадал лишь во время отпуска или командировки. Да и то если повезет. Так что зачастую я выезжал в поля с двумя-тремя фотопленками на весь сезон, дрожа буквально над каждым кадром. Нередко случалось так, что самый лучший вид (сюжет) попадал на глаза тогда, когда пленка уже была израсходована. Или, наоборот, сэкономишь на каком-то кадре, а впоследствии выясняется, что именно он мог бы стать одним из лучших в том сезоне.

Правда, в последнее время подобные проблемы отпали, поскольку цифровая техника позволяет многое. Но, к сожалению, увидеть то, что видел когда-то, практически невозможно, за редчайшими исключениями. То есть, конечно же, можно прийти или приехать туда, где был увиден тот или иной феномен. Можно подгадать сезон, месяц, день и даже время суток. Но чтобы при этом еще и состояние атмосферы (ясное или, наоборот, заволоченное тучами небо; прозрачный воздух или полупрозрачная дымка; обыденный свет солнца или невероятная его подсветка и т. д.) соответствовали, хотя бы приближенно, тому прошлому событию... Впрочем, ставлю многоточие, и обращаюсь к вулканам и облакам.

Обычно, когда речь заходит о вулканах, нам показывают извержения и образующиеся при этом эруптивные тучи. Что само по себе прекрасно, а порой и просто изумительно. Однако вулканы и в мирное, так сказать, время, весьма благодарный объект для съемки. Надо только в нужный момент попасть в нужное место. Вот несколько таких видов, подмеченных мною в разное время, я и хочу предложить вниманию читателей. С небольшим комментарием к каждому из снимков.

Но поначалу несколько слов об облаках на вулканах. Дело в том, что, возвышаясь над окрестными долами и горами на 0,5–2 км и более, вулканы не просто «притягивают» к себе обычную облачность, но и сами оказываются ее генераторами. Прогретый воздух прилегающих равнин, поднимаясь вдоль вулканических склонов вверх, остывает. При этом находящийся в нем водяной пар начинает, обычно ближе к обеду, конденсироваться и формировать вокруг вулканической постройки местный очаг облачности. Очаг может быть (в том числе и в зависимости от высоты конуса) как сплошным, закрывающим собой всю верхнюю часть вулкана, так и двойным. И мне доводилось несколько раз побывать на такой высоте, когда сверху и снизу была сплошная облачность, между поясами которой прекрасно просматривался окружающий горизонт. Иногда встречались и ситуации, когда нижний пояс приподнимался и смыкался с верхним (или, наоборот, опускался верхний пояс; бывало и так, что они оба устремлялись навстречу друг другу), с тем чтобы через некоторое время вновь разойтись. Но отразить такое можно было только кинокамерой в специальном режиме съемки. Так что читателю остается лишь поверить мне на слово.

Действующие вулканы активно влияют на формирование облачности, даже когда они находятся в состоянии покоя, поскольку выделяют большие объемы газов, до 95–98% которых составляет водяной пар. В обычных условиях такие вулканические эманации практически неразличимы глазом. Однако при некоторых состояниях атмосферы (например, при подходе теплого, насыщенного влагой переднего фронта очередного циклона) выделяемый вулканом пар конденсируется над его вершиной в виде своеобразной «шапочки». Именно по ней, кстати, местные жители почти безошибочно предсказывают наступление ненастья. А почти безошибочно потому, что иногда циклон, лишь по касательной приблизившись к территории нашего полуострова, осадки изливает все же в стороне.

Впрочем, и при обычной погоде, но при усилении фумарольной деятельности, над вершиной того или иного вулкана образуется самостоятельное и иногда довольно большое облако. Оно может стоять над вулканической постройкой и несколько минут, и несколько часов, и даже несколько суток.

Ну а теперь, после этой вводной части, можно перейти к фотографиям и к комментариям.

Вулкан Шивелуч¹ — самый северный из действующих и один из высочайших (3395 м над ур. м.) вулканов полуострова. Конус сложен породами андезитового и андезито-базальтового состава.

Будучи одним из наиболее активных вулканов Камчатки, Шивелуч широко известен двумя своими катастрофическими извержениями (1854 и 1964 гг.), в результате каждого из которых на дневную поверхность было выброшено до 1 км³ вулканических пород, уничтоживших десятки квадратных километров горных лесов и тундр.

В 1980 г. его деятельность вновь возобновилась: в кратере извержения 1964 г. началось формирование нового экструзивного купола². В апреле 1993 г. произошло первое мощное эксплозивное извержение³ с формированием огромных эруптивных туч⁴, больших пирокластических⁵ и грязевых потоков (лахаров) длиной до 8 и 28 км соответственно, прошедших по долинам сухих рек Байдарная и Каменская.

В период с 2001 по 2013 г. произошло еще пять подобных извержений, выбросы пепла (эруптивные колонны) поднимались на высоту от 5–8 до 13–15 км, а отложения пирокластических и грязевых потоков заполнили эрозионные каньоны сухих рек на южной части подножия вулкана. И в настоящее время на вулкане периодически происходит выброс газово-пепловых туч на высоту от 3–5 до 8–12 км.

Вулкан Ключевской (Ключевская сопка, Камчатская гора) — один из самых активных вулканов мира. В среднем за год он поставляет на дневную поверхность 60 млн т изверженных вулканических продуктов, что составляет почти половину совокупного объема извержений всех 68–70 действующих вулканов Курило-Камчатской вулканической дуги. Это типичный стратовулкан⁶ правильной формы, сложенный базальтовыми лавовыми потоками, переслаиваемыми отложениями пирокластики. А его вершинный кратер при глубине до 200–250 м достигает в поперечнике 700 м.

Еще совсем недавно Ключевской считался самым высоким (от 4750 до 4850 м, в зависимости от преобладания либо аккумулятивных, либо деструктивных процессов на его вершине в тот или иной период его жизни) действующим вулканом Евразии [1]. Однако поскольку исследования последних двух-трех десятков лет позволили отнести двуглавый Эльбрус (высота вершин 5642 и 5621 м) к активным вулканам [2], наш камчатский исполин уступил ему пальму первенства. Тем не менее, по многим оценкам, он сохранил за собой звание самого большого на Земле правильного вулканического конуса. Особенно поражает, что образование этого конуса произошло всего за 7 тыс. лет.

Рядом с Ключевским расположен потухший вулкан Камень. Отличительная его морфологическая особенность — огромный цирк на юго-восточном склоне, образовавшийся вследствие либо грандиозного сейсмотектонического обвала, либо столь же грандиозного направленного взрыва, либо совместного проявления обоих этих феноменов. В результате этого его высота понизилась примерно на 200–300 м.

Вулкан Острый Толбачик — в июле 2010 г. здесь наблюдалось интересное явление. Правее постройки потухшего стратовулкана Острый Толбачик (абсолютная высота вулкана 3682 м) образовалась самостоятельная облачная «шапочка». Не исключено, что ее образование было связано с поступлением в атмосферу тепла и пара из приповерхностного магматического очага готовящегося извержения. Во всяком случае, спустя полтора года именно к месту проекции центра данного облака на земную поверхность произошел разрыв горных пород, давший начало трещинному Толбачинскому извержению 2012–2013 гг.

В 11 км от вершины вулкана Плоский Толбачик располагались постройки так называемой базы «Ленинградская», построенной в районе Песчаного урочища Толбачинского дола. Там на шлаково-пепловых отложениях испытывались советские луноходы и марсоходы. В самом конце ноября — начале декабря 2012 г. это место было залито лавой, и в настоящее время мощность слоя остывшего лавового потока здесь достигает 3–5 м.

Отмечу, что камчатские вулканологи накануне этого извержения не стали публиковать в открытой печати официальный прогноз, ограничившись предупреждением в адрес соответствующих административных структур. И это оправдало себя полностью, ибо нетрудно представить, что многочисленные искатели «острых ощущений», узнав о прогнозе, буквально ринулись бы и на эту базу, и на сейсмостанцию «Водопадная» с тем, чтобы остановиться там на постой. А шансов спастись, особенно в ночное время, от лавы, текущей в отдельных местах со скоростью до 2–3 м/с и более, у них были бы минимальными: лавовые потоки сначала отрезали базы от путей отступления, а затем подступили и к самим строениям. Так что открытая публикация прогноза стихийного события — далеко не всегда благо.

Толбачинский дол — возвышенная вулканогенная равнина, образованная за последние 10–11 тыс. лет в результате 70–90 извержений, приуроченных к Толбачинской региональной зоне ареального вулканизма, последние из которых произошли в 1975–1976 и 2012–2013 гг. Здесь мне удалось запечатлеть один из редчайших «зеленых» закатов. Этому оптическому явлению — так называемому зеленому лучу — краткой вспышке зеленого света, появляющейся в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом или при его появлении из-за горизонта, даже посвящен одноименный роман Жюля Верна. Для наблюдения зеленого луча необходимы три условия: открытый горизонт (в степи, тундре, горах или на море в отсутствие волнений), чистый воздух и свободная от облаков сторона горизонта, где происходит заход или восход солнца. Обычная продолжительность зеленого луча всего несколько секунд.

Необычный зеленый цвет высокой облачности и тумана мне довелось также сфотографировать на одной из экструзивных вершин древнего щитообразного вулкана Шапочка, огромная — до 20 км в поперечнике — постройка которого расчленена на несколько отдельных сегментов глубоко (до 400–600 м) врезанными троговыми долинами радиально растекающихся рек.

Зеленый туман надвигался от Охотского моря и перетекал через крутой привершинный гребень долины р. Уздач, устремляясь вниз и постепенно тая. Увы, фотография не передает динамику этого процесса. А жаль, так как зрелище было просто завораживающим, учитывая, что все это происходило в абсолютной предсумеречной тишине.

Вулкан Кизимен (абсолютная высота 2376 м) представляет собой сложную вулканическую постройку, не имеющую по своей морфологии точного аналога среди других вулканогенных образований Курило-Камчатской вулканической дуги [3]. Верхняя и средняя части его конуса образованы сочетанием самых разных по возрасту, вещественному составу, размеру, форме и сохранности лавовых потоков и экструзивных куполов с их мощными агломератовыми⁷ мантиями. Его подножие представлено крутонаклонными (8–10°) равнинами, сложенными в их верхней части обвально-взрывными толщами, и пологими (2–5°) обширными равнинами, заполненными отложениями пирокластических и грязевых потоков.

До извержения 2010 г. в основании крупного лавового купола в вершинной части вулкана функционировала мощная фумарола⁸. Однако после начала извержения основная фумарольная активность оказалась приуроченной к вершинному кратеру. Именно с этой фумарольной деятельностью, с различной интенсивностью проявляемой во все последующие годы, и связано формирование мощного облака над вершиной вулкана, сфотографированного в 2015 г.

Облака в виде «шапочки» жители Петропавловска-Камчатского могут регулярно видеть и на своих, так сказать, «домашних вулканах», расположенных рядом с городом. Вулкан Корякский (абсолютная высота 3456 м, т. е. всего лишь на 200 м ниже знаменитого вулкана Фудзияма) относится к классическим стратовулканам. Он находится в стадии постепенного затухания активной деятельности, что подчеркивается формированием больших и глубоких барранкосов⁹, придающих конусу вулкана ребристый облик. Корякский характеризуется редкими, преимущественно слабыми и умеренными по силе извержениями, последнее из которых происходило в 2008–2010 гг. Не исключается, как считают вулканологи, что слабо расходуемая и потому постепенно накапливаемая в его магматическом очаге энергия может привести к такому же взрыву, что на соседнем Авачинском вулкане буквально «сорвал» вершину.

«Шапочка» из облаков регулярно появляется и над вулканом Авачинский (абсолютная высота 2741 м). Морфологически он представляет собой сложную вулканическую постройку типа Сомма-Везувий¹⁰. Формирование ее было обусловлено тем, что 30 тыс. лет назад сейсмотектонический обвал, вкупе с мощнейшим направленным взрывом, снес вершинную часть правулкана Авача с образованием на ее месте кальдеры. В ней-то и образовался около 4 тыс. лет назад внутренний конус с относительной высотой до 700 м. Авачинский относится к числу самых активных вулканов Курило-Камчатской вулканической дуги. Последнее его извержение произошло в 1991 г. Образованию облаков над вулканом, принимающих подчас фантастические формы и размеры, способствует как деятельность двух мощных фумарол, приуроченных к восточной и западной кромкам его вершины, так и приближение теплого фронта очередного циклона.

Еще два «домашних» вулкана — Мутновский и Вилючинский — располагаются в окрестностях города. В любое время года в хорошую погоду над четким зигзагом горной цепи, окаймляющей Авачинскую губу с юга, отчетливо прорисовывается белоснежная громада вулкана Мутновский (абсолютная высота 2324 м). За это доминирование над окружающими горами, а также за ослепительно белый столб пара, который нередко стоит над его вершиной и, как маяк, указывает кораблям поворот к Авачинской губе, вулкан, расположенный в 70 км к югу от Петропавловска-Камчатского, был прозван нашими предками сопкой Поворотной (или Сигнальной).

Что же касается происхождения вулкана, то его огромная постройка образовалась в результате слияния четырех самостоятельных стратовулканов, общая вершина которых занята большим (2,1×1,5 км) восьмеркообразным кратером. При этом высокая (от 50–70 до 200–250 м) и крутая кратерная стенка, окрашенная в темно-серые, лимонно-желтые и красно-оранжевые цвета, как драгоценная оправа, окаймляет ослепительно белый жемчуг снежников верхней части кратерного ледника и сверкающие, как аметист, ледопады, которые обрываются к дну его нижнего кратера. Это днище, вследствие проявления гидротермальной и фумарольной деятельности, изменения состояния атмосферы, а также времени суток и связанной с этим переменой освещенности, беспрестанно, подобно огромному опалу, меняет свое мерцание.

Будучи одним из наиболее древних действующих вулканов полуострова, Мутновский в голоцене проявлял себя лишь редкими и слабыми эруптивными извержениями в виде выбросов так называемого резургентного (т. е. раздробленного в результате фреатического¹¹ парогазового взрыва) материала его постройки. Последнее из таких извержений произошло в марте 2000 г.

Впрочем, эта «старческая хилость» вулкана с лихвой компенсируется его мощной фумарольной деятельностью, интенсивность которой (500 тыс. кал/с) в 150–200 раз превышает тепловую мощность любого из действующих вулканов Курило-Камчатского региона [2]. Гидротермальная и фумарольная деятельность приурочена к трем основным центрам: к активной воронке, над которой эпизодически появляется мощная газово-пепловая колонна, а также к верхнему и донному фумарольным полям.

Верхнее фумарольное поле представляет собой сглаженный выступ бывшего кратерного днища, поверхность которого буквально испещрена пестроцветными отложениями возгонов сернокислых солей алюминия, железа, кальция, магния, натрия и других элементов, приуроченных к десяткам разнообразных фумарол — от еле заметных струек до мощных струй с температурами до 305°С.

Поверхность донного поля за счет выхода многочисленных парогазовых струй прогрета от 20 до 110°С. В пасмурную погоду эта парогазовая смесь, прижимаясь к земле, придает замкнутому пространству поля облик «дантова ада» с его удушающим сероводородным запахом. И все это дополняется разнообразным шумом. Гремит река, по дну которой волокутся камни, журчат многочисленные ручейки, свистят, как кипящие чайники, небольшие фумаролы, клокочут огромные, до 5–7 м в поперечнике, грязевые котлы. А иногда все это заглушает грохот обвалов или снежных лавин.

Но как резко все меняется в хорошую погоду! Ярко-желтые фумарольные площадки, белые султаны парогазовых струй, небольшие (от полуметра до нескольких метров в поперечнике) и мелкие (от первых сантиметров до десятков сантиметров) термальные озерки, вода в которых имеет цвет от грязно-серого до желтого и оранжевого, начинают буквально светиться под лучами солнца. А выделяемый ими газ сносится ветерком, практически не оставляя после себя удушающего запаха.

Справа от Мутновского расположен еще один «домашний вулкан» — Вилючинский, именуемый в просторечии Вилючиком. Абсолютная высота его правильного, изрезанного барранкосами конуса относительно невелика (2175 м). Однако на фоне прилегающего низкогорья он смотрится очень эффектно.

Примечательность этого потухшего вулкана — большой эрозионный кулуар¹², расположенный с обратной стороны от города. Там за долгие шесть зимних месяцев с частыми и мощными снегопадами и пургой образуется мощный снежник-перелеток. На нем горожане катаются на лыжах, сноубордах и всем прочем вплоть до июля, а иногда и до августа, подъезжая сюда по дороге, ведущей к Верхне-Мутновской гидротермальной электростанции.

Литература
1. Действующие вулканы Камчатки: В 2 т. Т. 1. М., 1991.
2. Новейший и современный вулканизм на территории России. М., 2005.
3. Двигало В. Н., Мелекесцев И. А., Шевченко А. В., Свирид И. Ю. Извержение 2010–2012 гг. вулкана Кизимен — самое продуктивное (по данным дистанционных наблюдений) на Камчатке в начале XXI века. Ч. I. Этап 11.11.2010–11.12.2011 гг. // Вулканология и сейсмология. 2013; 6: 3–21.

---

¹ Название вулкана происходит от ительменского слова суелич — ‘курящаяся гора’.

² Экструзия (купол вулканический) — тип извержений, свойственный вулканам с вязкой лавой. Выступающая вязкая лава нагромождается над устьем вулкана в виде куполов, из которых или около которых время от времени при сильных взрывах выделяются газы, дающие начало палящим тучам.

³ Эксплозивными называют извержения, при которых излияние лавы сопровождается взрывами, которые могут происходить одновременно с излияниями или чередоваться с ними. При взрывах выбрасывается огромное количество рыхлого вулканического материала.

⁴ Туча эруптивная — масса газов и твердых обломков, выброшенная взрывом из вулкана в виде облака.

⁵ Пирокластические — обломочные горные породы, образовавшиеся в результате накопления выброшенного во время извержения вулканов обломочного материала (вулканических брекчий, туфов и др.), а также отложений раскаленных туч и горячих лавин при вулканических извержениях.

⁶ Стратовулкан — вулкан, конус которого сложен чередующимися потоками затвердевшей лавы и ее обломками (глыбами, вулканическими бомбами, лапиллями), сцементированными и превратившимися в туф.

⁷ Агломерат — скопление обломков, кусков, фрагментов горных и минеральных пород. Агломератовая мантия — грубые агломератовые туфы, сопровождающие экструзии вязких лав.

⁸ Фумарола — трещина или отверстие, располагающееся в кратерах, на склонах и у подножия вулканов и служащее источником горячих газов.

⁹ Барранкосы — глубокие овраги, прорезающие склоны вулканических конусов и расходящиеся радиально от кратера к подошве. Образуются как водой, стекающей по склонам, так и сухими лавинами, скатывающимися из кратера. Термин образован от испанского слова barranco — ‘глубокий овраг’.

¹⁰ Вулкан двойной (типа Сомма-Везувий) — сооружение из молодого вулканического конуса, вложенного в разрушенную постройку более крупного древнего вулкана.

¹¹ Фреатический взрыв — событие, при котором раскаленная магма вступает в контакт с большим количеством льда или воды. При этом происходит молниеносное испарение, приводящее к тепловому взрыву.

¹² Кулуар — корытообразная или V-образная ложбина на крутом склоне горы, направленная по линии стока воды.