화산 폭발 지수

화산 폭발 지수(火山爆發指數, 영어: Volcanic Explosivity Index, VEI)는 화산 폭발의 정도를 측정하는 지수이다. 이는 1982년 미국 지질조사국의 크리스 뉴헐(Christopher G. Newhall)과 하와이 대학교의 스티븐 셰프프(Stephen Self)가 만들었다.

화산 폭발지수는 화산의 크기, 분화 구름의 높이, 그리고 여러 가지 질량적 관측("온화한"에서 "매우 거대함"까지 사용됨)을 사용하여 폭발 규모를 측정한다. 화산 폭발지수는 끝이 없으며, 역사에서는 8까지의 지수가 있다. 화산 폭발지수 0은 폭발을 일으키지 않거나 혹은 10,000 세제곱 미터 혹은 10,000 세제곱미터 (350,000 cu ft)의 화산 쇄설물을 방출 하며, 8의 경우, 거대 화산폭발이 일어나며, 약 1.0×10¹² m³ (240 큐빅 마일)의 화산 쇄설물과 더불어 20km 가 넘는 화산 구름을 만들어낸다. 스케일은 대수단위로 나가며, 0, 1, 2를 제외하고서는 10의 승으로 나타내진다.^[1]

정의

지수를 측정하는데 있어서는, 얼마나 많은 화산 쇄설물들이 나왔는가, 그리고 얼마나 분화가 오래되었는가, 그리고 또한 화산구름의 높이도 같이 계산한다. 2등급부터 대수 단위로 나가게 된다. 그렇기 때문에 숫자가 하나 올라가게 되면 폭발은 10배가 더 세지게 된다.

VEI	분출량	종류	묘사	구름의 높이	주기	대기권 영향	성층권 영향^[2]
VEI	분출량	예
0	< 10⁴ m³	하와이식	분출성	< 100 m	지속됨	무시해도 좋음	없음
0	< 10⁴ m³	에레버스 산 (1963), 킬라우에아산 (1977), 소코로섬 (1993), 댈롤 화산 (2011), 피통드라푸르네즈 화산 (2017)
1	> 10⁴ m³	하와이식 / 스트롬볼리식 분화	온화한	100 m – 1 km	매일	작음	없음
1	> 10⁴ m³	스트롬볼리섬 (고대 로마시기 부터), 니라공고산 (2002)
2	> 10⁶ m³	스트롬볼리식 분화 / 불카노식 분화	폭발적	1–5 km	2주 간격	보통	없음
2	> 10⁶ m³	운젠산 (1792), 갈레라스 화산 (1993), 시나붕산 (2010)
3	> 10⁷ m³	불카노식 분화 / 펠레식 분화/플리니식 분화	대재해	3–15 km	3달 간격	상당함	가능함
3	> 10⁷ m³	래슨피크 (1915), 네바도델루이스산 (1985), 수프리에르힐스 (1995), 온타케산 (2014)
4	> 0.1 km³	Peléan / 플리니식 분화/소 플리니식 분화	가공할만한	> 10 km (플리니식 혹은 소 플리니식)	1년 6개월 간격	상당함	확정됨
4	> 0.1 km³	라키산 (1783), 킬라우에아산 (1790), 마욘산 (1814), 플레산 (1902), 콜리마 화산 (1913), 사쿠라지마 화산 (1914), 카틀라 화산 (1918), 갈룽궁산 (1982), 에이야퍄들라이외퀴들 (2010), 칼부코 산 (2015)
5	> 1 km³	펠레식/플리니식	발작성	> 10 km (플리니식)	12년 간격	상당함	상당함
5	> 1 km³	베수비오산 (79), 호에이 대분화 (1707), 타라웨라산 (1886), 아궁산 (1963), 세인트헬렌스 산 (1980) 엘치촌산 (1982), 허드슨 화산 (1991), 푸예우에산 (2011)
6	> 10 km³	플리니식 / 초-플리니식	거대함	> 20 km	50–100년 주기	상당함	상당함
6	> 10 km³	베니아미노프산 (c. 1750 BC), 후아이나푸티나산 (1600), 크라카타우 (1883), 산타마리아산 (1902), 노바룹타산 (1912), 피나투보산 (1991)
7	> 100 km³	초-플리니식	초-거대함	> 20 km	500–1,000년 주기	상당함	상당함
7	> 100 km³	벨레스 칼데라 (1,264,000 BC), 아이라 칼데라 (22,000 BC), 키카이 칼데라 (4,300 BC) 테라 (c. 1620 BC), 백두산 (946), 사말라스 (1257), 쿠와에 (1452-1453),탐보라 (1815)
8	> 1000 km³	초-플리니식	매우-거대함	> 20 km	> 50,000년 주기^[3]^[4]	거대함	거대함
8	> 1000 km³	라가리타 칼데라 (26,300,000 BC), 옐로스톤 칼데라 (630,000 BC), 토바 (74,000 BC), 타우포 화산 (25,360 BC)

지난 1억 3천 2백만년 동안 VEI 8의 화산 40개가 발견되었고, 그중 3천 6백만년안에 30번이 발발하였다. 추정 빈도가 5만년 이상이란걸 볼때,^[3] 이런 분화가 더 일어났을 가능성이 있다. 또한 저번 1만년동안 10개의 VEI 7 화산이 폭발하였다. 58개는 플라니식 분화였고, 13개는 거대한 칼데라식 분화였으나, 크기는 확인하지 못했다. 2010년 스미스소니언 협회의 국제 화산 프로그램에서 홀로세동안 7,742개의 화산들이 폭발하였고, (마지막 11,700년), 이는 홀로세 기간 도중 75%가 분화한 것으로 추정된다. 이 중 7,742개, 그러니까 49%는 2혹은 더 높았으며, 90%가 3보다 더 높았거나 같았다.^[5]

제한

화산 폭발 지수에는 화산재, 용암등 화산에서 나온건 모두 동등하게 취급된다. 또한 해당 화산재의 밀도라던가 수포성은 치지 않는다. 또한 VEI는 화산 폭발의 위력을 측정하지 않으므로, 선사시대 전 혹은 관찰되지 않은 분출의 경우 측정하기 어렵다. 또한 2004년 조지아나 밀스, 로이 고든 가드너와 엘리너 헤이우드등은 이산화 황의 양과 더불어 기후 변화를 측정하지 못한다는 논문을 발표했다^[6]

각주

↑ Newhall, Christopher G.; Self, Stephen (1982). “The Volcanic Explosivity Index (VEI): An Estimate of Explosive Magnitude for Historical Volcanism” (PDF). 《Journal of Geophysical Research》 87 (C2): 1231–1238. Bibcode:1982JGR....87.1231N. doi:10.1029/JC087iC02p01231. 2013년 12월 13일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 4월 16일에 확인함.
↑ “Volcanic Explosivity Index (VEI)”. 《Global Volcanism Program》. Smithsonian National Museum of Natural History. 2011년 11월 10일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2014년 8월 21일에 확인함.
↑ ^가 ^나 Dosseto, A. (2011). Turner, S. P.; Van-Orman, J. A., 편집. 《Timescales of Magmatic Processes: From Core to Atmosphere》. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3260-5.
↑ Rothery, David A. (2010). 《Volcanoes, Earthquakes and Tsunamis》. Teach Yourself.
↑ Siebert, L.; Simkin, T.; Kimberly, P. (2010). 《Volcanoes of the World》 3판. University of California Press. 28–38쪽. ISBN 978-0-520-26877-7.
↑ Miles, M. G.; Grainger, R. G.; Highwood, E. J. (2004). “Volcanic Aerosols: The significance of volcanic eruption strength and frequency for climate” (PDF). 《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》 130 (602): 2361–2376. doi:10.1256/qj.30.60 (년 이후로 접속 불가 2019-03-16).

외부 링크

VEI glossary entry from a USGS website
How to measure the size of a volcanic eruption, from The Guardian
The size and frequency of the largest explosive eruptions on Earth^{[깨진 링크(과거 내용 찾기)]}, a 2004 article from the Bulletin of Volcanology
List of Large Holocene Eruptions (VEI > 4) from the Smithsonian Global Volcanism Program Archived 2012년 1월 17일 - 웨이백 머신

[1] Newhall, Christopher G.; Self, Stephen (1982). “The Volcanic Explosivity Index (VEI): An Estimate of Explosive Magnitude for Historical Volcanism” (PDF). 《Journal of Geophysical Research》 87 (C2): 1231–1238. Bibcode:1982JGR....87.1231N. doi:10.1029/JC087iC02p01231. 2013년 12월 13일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 4월 16일에 확인함.

[2] “Volcanic Explosivity Index (VEI)”. 《Global Volcanism Program》. Smithsonian National Museum of Natural History. 2011년 11월 10일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2014년 8월 21일에 확인함.

[Dosseto-3] 가 ^나 Dosseto, A. (2011). Turner, S. P.; Van-Orman, J. A., 편집. 《Timescales of Magmatic Processes: From Core to Atmosphere》. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3260-5.

[Rothery2010-4] Rothery, David A. (2010). 《Volcanoes, Earthquakes and Tsunamis》. Teach Yourself.

[5] Siebert, L.; Simkin, T.; Kimberly, P. (2010). 《Volcanoes of the World》 3판. University of California Press. 28–38쪽. ISBN 978-0-520-26877-7.

[6] Miles, M. G.; Grainger, R. G.; Highwood, E. J. (2004). “Volcanic Aerosols: The significance of volcanic eruption strength and frequency for climate” (PDF). 《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》 130 (602): 2361–2376. doi:10.1256/qj.30.60 (년 이후로 접속 불가 2019-03-16).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]