Wie nah kann man Lava kommen, bevor sie brennt?

Die Faktoren, die am wichtigsten sind, wenn Sie sich in der Nähe von Lava befinden:

1. Der gebrochene Raumwinkel der Lava, wie er dem Betrachter gegenüberliegt ("wie viel Lava sehen Sie")
2. Die Temperatur der Lava
3. Das Reflexionsvermögen der Kleidung, die Sie tragen
4. Jegliche Auswirkungen von Luftströmungen (Wind weht auf Lava zu oder von ihr weg)
5. Giftige Dämpfe...

Wenn wir Lava als Schwarzkörperstrahler mit einem Emissionsgrad von 0,8 behandeln (nur um einen "angemessenen" Wert auszuwählen), können wir den Wärmefluss zu einem Beobachter berechnen. Dies ist im Wesentlichen ein Bruchteil des Wärmeflusses, den Sie hätten, wenn Sie von allen Seiten vollständig umgeben wären. Das bedeutet, dass bei einer halbunendlichen Lavaebene Ihre Größe als Beobachter eine große Rolle spielt – wenn Sie sich hinhocken, „sieht die Ebene kleiner aus“ und Sie werden weniger Wärmefluss erfahren. Wenn du aufstehst, bekommt dein Kopf mehr Wärme ab als der Rest von dir.

Temperatur: Die Strahlungsleistung ist die vierte Potenz der Temperatur, daher ist dies die wichtigste Zahl, um sie richtig abzuschätzen. Eine Änderung um 10 % (z. B. von 800 auf 900 °C) führt zu einer Änderung der Strahlung um 40 %. Google gibt Werte von 800 (Mt. St. Helens) bis 1100 (hawaiianischer Basalt) an, daher gibt es hier viele Unterschiede

Reflexionsvermögen: Angenommen, Sie tragen weiße Kleidung (sieht im Film besser aus), könnten Sie 80 % der einfallenden Strahlung reflektieren

Luftstrom: Wenn ein bisschen Wind weht, um dich abzukühlen, hilft das. Wenn Sie sich am Rand eines Lavafelds befinden, wird die Hitze glücklicherweise dazu führen, dass kalte Luft angesaugt und dann angehoben wird - also sollten Sie eine kühle Brise haben (ich war noch nie in der Nähe eines Lavafelds, aber ich denke das ist eine vernünftige Spekulation)

Giftige Dämpfe: Wenn das oben Gesagte zutrifft, wird die Wirkung von giftigen Dämpfen durch den eingebauten „Abzugsventilator“ gemildert, der durch die Hitze entsteht.

Rechnen: Nehmen Sie eine Höhe an$h$auf Distanz$d$aus einer halb unendlichen Ebene bei Temperatur$T$:

Wärmestrom pro Flächeneinheit der Lava (Stefan-Boltzmann-Gesetz)

Bruchteil des abgedeckten Raumwinkels (ich denke, diese Annäherung ist gültig ... möglicherweise ist ein Faktor 2 in die Irre gegangen):

Scheinbarer Wärmefluss beim Beobachter (unter Berücksichtigung des Reflexionsvermögens).$r$und Emissionsgrad$\epsilon$):

Die Intensität der Sonne auf der Erdoberfläche beträgt ca$1 kW/m^2$. Nehmen wir an, Sie sind in Ordnung, wenn Sie das Fünffache erhalten (nur um eine Größenordnung zu bekommen). Dann müssen wir auflösen$h/d$oben (verwenden wir heiße Lava - 1300 K):

Dadurch ergibt sich ein Winkel von etwa 50 Grad . Das ist interessant - es deutet darauf hin, dass es Ihnen gut gehen sollte, wenn Sie sich der Lava nähern, sich aber niederkauern. Aber wenn du aufstehst, verbrennt dich die Tatsache, dass du so viel Lava "betrachtest". Anders ausgedrückt - wenn Sie 1,80 m ("sechs Fuß") groß sind, dann sind Sie in Ordnung, wenn Sie mindestens 2 m vom Rand der Lava entfernt sind - für alle oben genannten Annahmen. Beachten Sie, dass das Reflexionsvermögen direkt in diese Berechnung einfließt - wenn Sie keine reflektierende Gesichtsmaske tragen, wird die Hitze von 25 Sonnen auf Sie niedergehen, und das kann zu viel sein ... In diesem Fall benötigen Sie einen Winkel herum 10 Grad - oder etwa 10 m entfernt stehen.

Natürlich gibt es Sekundäreffekte durch Wärmeabsorption etc. - aber das ist tatsächlich ein ziemlich interessantes Ergebnis.

Ich kam der langsam fließenden Lava nahe genug, um einen Steinhammer hineinzustecken, aber man musste sich schnell zurückziehen – es fühlte sich an wie ein Freudenfeuer. Es war erträglich 8 Fuß entfernt. Die Lava war etwa 6 Zoll dick, sickerte weniger als 2,5 cm pro Sekunde und zeigte sich orangerot auf einem vorrückenden Zeh, der nur etwa 6 Zoll im Durchmesser war. Der Rest der Strömung war silbrig schwarz, aber immer noch unnahbar heiß.

Interessante Geräusche: ein reißendes Geräusch vom glühenden Ende und ein seltsames glasiges Klirren von der kühlenden Oberfläche, die von den sickernden, sich aufblähenden Innereien unterbrochen wird.

Für den langen (unbestimmten) Aufenthalt könnte wahrscheinlich ein gewisser Sicherheitsabstand berechnet werden. Der menschliche Körper (hauptsächlich Wasser) hat jedoch eine enorme Wärmekapazität und es sollte viel Wärme absorbiert werden, nur um seine Temperatur um mindestens sechs Grad (36 °C bis 42 °C) auf ein gefährliches Niveau zu erhöhen. Bevor dies geschieht, ist es möglich, in der Zone zu bleiben, in der die Gleichgewichtsbedingungen nicht überlebt werden können.

Lokale Schäden sind wahrscheinlicher, wenn die Haut schneller erhitzt wird, als dass sie diese Wärme mit dem Rest des Körpers teilen kann. Der menschliche Körper (mit Blut, das durch die Gefäße fließt) ist jedoch ein sehr guter Wärmeleiter, und die Umgebungsluft ist schlecht. Die Saunatemperatur (100°C) ist nicht unmittelbar gefährlich für die Haut und sogar Feuer kann für den Bruchteil einer Sekunde gehandhabt werden.

Diese Antwort stimmt mit Antworten überein, die besagen, dass es möglich ist, sich der Lava nahe zu nähern, aber die Annäherungszeit ist auf einige Sekunden begrenzt.

Was die Daten betrifft, so variieren sie natürlich von einem Lavastrom zum anderen, ganz zu schweigen von explosiven Eruptionen, aber auf http://www.youtube.com/watch?v=4b6n8riJaFo sehen Sie einen Mann, der auf die luftgekühlte Kruste von Lava läuft einen aktuellen Lavastrom und entnehme daraus eine noch geschmolzene Probe. Ähnliche Nachrichtenvideos zeigen, wie Lava langsam genug über Vegetation und Häuser fließt, dass man sich leicht davon entfernen könnte. In den Videos, die ich mir angesehen habe, fangen die Dinge nicht an zu brennen, bis die Lava kurz davor ist, sich zu berühren.

Viele Details sind verfügbar unter http://volcano.oregonstate.edu/how-close-can-i-get-lava-and-will-it-hurt-or-kill-me