화산 폭발 지수
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1. 개요
화산 폭발 지수(VEI)는 화산 분출의 규모를 나타내는 지표로, 0에서 8까지의 숫자로 표현되며 숫자가 클수록 강력한 폭발을 의미한다. 분출량, 분출 높이, 지속 시간, 분화 유형 등을 종합적으로 고려하여 결정되며, VEI-2부터는 대수 단위로 계산된다. VEI는 화산재 등 분출물의 종류와는 관계없이 결정되지만, 분출에 필요한 에너지와 조용히 흐르는 마그마의 양은 고려하지 않는다. VEI 8은 가장 강력한 폭발로, 지난 1억 3200만 년 동안 약 40건이 있었으며, 가장 최근의 VEI 8 분화는 타우포 호의 오루아누이 분화이다.
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| 화산 폭발 지수 | |
|---|---|
| 화산 폭발 지수 | |
 | |
| 등급 기준 | |
| 지수 (VEI) | 설명 |
| 0 | 비폭발성 또는 약한 폭발. 전형적인 높이는 100m 미만이다. |
| 1 | 약한 폭발 |
| 2 | 폭발성 |
| 3 | 격렬한 |
| 4 | 파국적인 |
| 5 | 대격변적인 |
| 6 | 극심한 격변 |
| 7 | 초격변적인 |
| 8 | 초대격변적인 |
| 설명 | |
| 화산 폭발 지수 (VEI) | 화산 폭발 지수(Volcanic Explosivity Index, VEI)는 화산 폭발의 상대적인 폭발력을 나타내는 0부터 8까지의 척도이다. 이 지수는 크리스 뉴홀(Christopher G. Newhall)과 스티븐 셀프(Stephen Self)가 1982년에 고안하여 분출량(volume of erupted material), 분출 높이(eruption column height), 지속 시간과 같은 요소를 고려하여 화산 폭발의 규모를 정량화한다. VEI 척도는 기하급수적이며, 각 지수는 이전 지수보다 약 10배 더 강력한 폭발을 나타낸다. 따라서 VEI 2 폭발은 VEI 1 폭발보다 약 10배 더 강력하고, VEI 3 폭발은 VEI 2 폭발보다 약 10배 더 강력하다. 가장 낮은 두 단계인 VEI 0과 VEI 1은 각각 비폭발성 및 약한 폭발로 정의된다. VEI 0 폭발은 전형적으로 높이가 100m 미만인 반면, VEI 1 폭발은 높이가 100m에서 1km 사이이다. 반면에 가장 높은 단계인 VEI 8은 100km³가 넘는 물질을 분출할 수 있는 초대격변적인 폭발을 나타낸다. |
| 역사 | VEI는 분출물의 양, 분출 기둥의 높이, 폭발의 지속 시간과 같은 다양한 관찰을 기반으로 화산 폭발의 폭발성을 정량화하기 위해 1982년 크리스 뉴홀과 스티븐 셀프에 의해 도입되었다. |
| 파라미터 | VEI는 분출물의 양, 분출 기둥의 높이, 폭발의 지속 시간을 포함한 여러 요소를 사용하여 결정된다. 그러나 각 VEI 값에 대한 범위는 10배이다 (척도는 대략 로그) |
| 분류 | 지수는 0에서 8까지의 척도이며, 가장 큰 폭발에는 가장 높은 값이 할당된다. 각 간격의 설명은 다음과 같다. |
| VEI 0 | 비폭발성. 분출량 < 10,000 m³. 분출 기둥 높이 < 100 m. 빈번한 폭발. |
| VEI 1 | 약한 폭발. 분출량 > 10,000 m³. 분출 기둥 높이 100 m – 1 km. 일일 폭발. |
| VEI 2 | 폭발성. 분출량 > 1,000,000 m³. 분출 기둥 높이 1 – 5 km. 주간 폭발. |
| VEI 3 | 격렬한. 분출량 > 10,000,000 m³. 분출 기둥 높이 3 – 15 km. 연간 폭발. |
| VEI 4 | 파국적인. 분출량 > 0.1 km³. 분출 기둥 높이 10 – 25 km. 10년 주기 폭발. |
| VEI 5 | 대격변적인. 분출량 > 1 km³. 분출 기둥 높이 > 25 km. 50년 주기 폭발. |
| VEI 6 | 극심한 격변. 분출량 > 10 km³. 100년 주기 폭발. |
| VEI 7 | 초격변적인. 분출량 > 100 km³. 1000년 주기 폭발. |
| VEI 8 | 초대격변적인. 분출량 > 1,000 km³. 10,000년 주기 폭발. |
| 한계 | 화산 폭발 지수는 화산 폭발의 폭발력을 정량화하는 데 유용한 도구이지만 한계가 없는 것은 아니다. 첫째, 지수는 분출물의 양, 분출 기둥의 높이, 폭발의 지속 시간과 같은 특정 요소만 고려한다. 화산쇄설류(pyroclastic flow)나 이류(lahar)의 생성과 같은 다른 중요한 요소는 고려하지 않는다. 둘째, VEI 척도는 주관적일 수 있으며, 다른 과학자들이 동일한 폭발에 대해 다른 VEI 값을 할당할 수 있다. 셋째, VEI는 화산 폭발의 폭발력에 대한 척도일 뿐이며 잠재적인 영향에 대한 척도가 아니다. 예를 들어, VEI가 낮은 폭발은 인구 밀도가 높은 지역에서 발생하면 VEI가 높은 폭발보다 더 많은 피해를 입힐 수 있다. |
2. 정의
화산 폭발 지수(VEI)는 화산 분출의 폭발성을 나타내는 지표이다. 0에서 8까지의 정수로 표현되며, 숫자가 클수록 더 강력한 폭발을 의미한다. VEI는 분출물의 양, 분출 기둥의 높이, 분화 지속 시간, 분화 유형 등을 종합적으로 고려하여 결정된다.[10]
VEI 2부터는 로그 척도가 적용되어, 지수가 1 증가할 때마다 폭발력은 10배 증가한다. 단, VEI 1과 2 사이에는 100배의 차이가 있다.
| VEI | 분출물 양 | 규모[10] | 분화 유형 | 분연 고도 | 발생 빈도 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 10000m3 미만 | 비폭발적 | 하와이식 분화 | 100m 미만 | 거의 매일 |
| 1 | 10000m3 이상 | 소규모 | 하와이식/스트롬볼리식 분화 | 100m - 1km | 거의 매일 |
| 2 | 0.001km3 이상 | 중규모 | 스트롬볼리식/불카노식 분화 | 1km - 5km | 거의 매주 |
| 3 | 0.01km3 이상 | 다소 대규모 | 불카노식/준 플리니식 분화 | 3km - 15km | 거의 매년 |
| 4 | 0.1km3 이상 | 대규모 | 준 플리니식/플리니식 분화 | 10km - 25km | 10년 이상 |
| 5 | 1km3 이상 | 매우 대규모 | 플리니식 | 25km 이상 | 50년 이상 |
| 6 | 10km3 이상 | 거대한 | 플리니식/울트라 플리니식 | 25km 이상 | 100년 이상 |
| 7 | 100km3 이상 | 초거대한 | 울트라 플리니식 | 25km 이상 | 1000년 이상 |
| 8 | 1000km3 이상 | 매우 거대한 | 울트라 플리니식(대분화) | 25km 이상 | 10,000년 이상 |
화산 폭발 지수(VEI)는 0에서 8까지로 구분되며, 숫자가 클수록 더 강력한 폭발을 의미한다. VEI는 분출물의 양, 분출 높이, 지속 시간 등을 기준으로 결정된다.[18] VEI 2부터는 로그 척도를 따르므로, 지수가 1 증가할 때마다 폭발력은 10배씩 증가한다.
발생 수
VEI를 결정할 때는 분출물의 종류(화산재, 화산탄, 이그님브라이트 등)는 고려되지 않는다. 즉, 같은 양의 분출물이라도 그 분출에 필요한 에너지는 다를 수 있으므로, VEI가 분화 에너지의 크기를 직접적으로 의미하는 것은 아니다. 또한, 조용히 흐르는 마그마의 양은 아무리 많아도 고려되지 않는다.[11]
3. 분류
VEI 분출량 종류 묘사 구름 높이 주기 대기권
영향성층권
영향0 < 104 m3 하와이식 분출성 < 100 m 지속됨 무시해도 좋음 없음 1 > 104 m3 하와이식 / 스트롬볼리식 분화 온화한 100 m - 1 km 매일 작음 없음 2 > 106 m3 스트롬볼리식 분화 / 불카노식 분화 폭발적 1–5 km 2주 간격 보통 없음 3 > 107 m3 불카노식 분화 / 펠레식 분화 / 플리니식 분화 대재해 3–15 km 3달 간격 상당함 가능함 4 > 0.1 km3 펠레식 분화 / 플리니식 분화 / 소 플리니식 분화 가공할만한 > 10 km (플리니식 혹은 소 플리니식) 1년 6개월 간격 상당함 확정됨 5 > 1 km3 펠레식 / 플리니식 발작성 > 10 km (플리니식) 12년 간격 상당함 상당함 6 > 10 km3 플리니식 / 초-플리니식 거대함 > 20 km 50–100년 주기 상당함 상당함 7 > 100 km3 초-플리니식 초-거대함 > 20 km 500–1,000년 주기 상당함 상당함 8 > 1000 km3 초-플리니식 매우-거대함 > 20 km > 50,000년 주기[19][20] 거대함 거대함
지난 1억 3천 2백만년 동안 VEI 8 화산 폭발은 40번 정도 발견되었으며, 그 중 30번은 3천 6백만년 안에 일어났다. VEI 7 화산은 지난 1만년 동안 10번 폭발하였다.
4. 역사상 주요 화산 폭발
4 0.1km3 이상 대규모 준 플리니식/플리니식 분화 10 - 25km 10 - 100km ≥ 10년 278 5 1km3 이상 매우 대규모 플리니식 > 25km 100 - 200km ≥ 50년 84 6 10km3 이상 거대한 플리니식/울트라 플리니식 분화 > 25km 200 - 500km ≥ 100년 39 7 100km3 이상 초거대한 울트라 플리니식 > 25km 500 - 1,000km ≥ 1000년 5 (+ 추정 2) 8 1000km3 이상 매우 거대한 울트라 플리니식(대분화) > 25km > 1,000km ≥ 10,000년 0