เคยเห็นช่วงเวลาที่น้ำพุร้อนผุดขึ้นมาหรือไม่? น้ำร้อนพุ่งขึ้นจากพื้นดิน ไอน้ำสีขาวลอยขึ้น นี่คือผลลัพธ์ของปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งที่เกิดขึ้นใต้ดิน

น้ำพุร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร? เกิดอะไรขึ้นใต้ดิน? เราจะอธิบายกลไกเหล่านี้

เงื่อนไข 3 ประการในการเกิดน้ำพุร้อน

การเกิดน้ำพุร้อนต้องมีเงื่อนไข 3 ประการ

1. น้ำ: มีน้ำอยู่ใต้ดิน
2. ความร้อน: มีแหล่งความร้อนที่ทำให้น้ำร้อน
3. ทางเดิน: มีทางเดินให้น้ำขึ้นสู่ผิวดิน

เมื่อครบทั้ง 3 ข้อนี้ น้ำพุร้อนจะผุดขึ้น

เงื่อนไขที่ 1: น้ำ (น้ำใต้ดิน)

แหล่งที่มาของน้ำพุร้อนคือน้ำฝนหรือน้ำจากการละลายของหิมะ

เมื่อน้ำฝนตก น้ำจะซึมลงสู่พื้นดิน น้ำที่ซึมลึกลงไปจะกลายเป็นน้ำใต้ดิน ซึ่งเป็นวัตถุดิบของน้ำพุร้อน

ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่มีฝนตกมาก ปริมาณน้ำฝนต่อปีสูงกว่าค่าเฉลี่ยของโลกประมาณ 2 เท่า น้ำฝนที่อุดมสมบูรณ์นี้ทำให้น้ำพุร้อนเกิดขึ้นมากมาย

เงื่อนไขที่ 2: ความร้อน (แหล่งความร้อน)

แหล่งความร้อนที่ทำให้น้ำใต้ดินร้อนมี 2 ประเภท

แหล่งความร้อนจากภูเขาไฟ (แมกมา)

ใต้ภูเขาไฟมีแมกมา อุณหภูมิของแมกมาประมาณ 800~1,200℃

แมกมาทำให้น้ำใต้ดินร้อนโดยตรง หรือไอน้ำและก๊าซร้อนที่ปล่อยจากแมกมาทำให้น้ำใต้ดินร้อน

น้ำพุร้อนที่เกิดจากภูเขาไฟส่วนใหญ่เกิดขึ้นด้วยวิธีนี้ มักมีอุณหภูมิสูงและมีส่วนประกอบเข้มข้น

แหล่งความร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟ (ความชันอุณหภูมิใต้ดิน)

แม้ในพื้นที่ที่ไม่มีภูเขาไฟ น้ำพุร้อนก็สามารถเกิดขึ้นได้ แหล่งความร้อนคือความชันอุณหภูมิใต้ดิน

ความชันอุณหภูมิใต้ดินคือปรากฏการณ์ที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเมื่อไปลึกลงใต้ดิน โดยเฉลี่ยแล้วอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นประมาณ 3℃ ทุกๆ 100 เมตร

หมายความว่าที่ความลึก 1,000 เมตร อุณหภูมิจะสูงกว่าผิวดินประมาณ 30℃ ที่ความลึก 2,000 เมตรจะสูงกว่าประมาณ 60℃

น้ำใต้ดินที่ซึมลึกลงไปจะถูกทำให้ร้อนด้วยความชันอุณหภูมิใต้ดิน นี่คือน้ำพุร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟ

เงื่อนไขที่ 3: ทางเดิน (รอยเลื่อนและรอยแยก)

น้ำใต้ดินที่ถูกทำให้ร้อนต้องมีทางเดินขึ้นสู่ผิวดิน

รอยเลื่อนและรอยแยก

ใต้ดินมีรอยเลื่อนและรอยแยก เกิดช่องว่างในหินจากแผ่นดินไหวหรือการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก

น้ำใต้ดินที่ถูกทำให้ร้อนจะขึ้นสู่ผิวดินผ่านรอยเลื่อนและรอยแยก นี่คือตำแหน่งที่น้ำพุร้อนผุดขึ้น

แรงดัน

น้ำใต้ดินที่ถูกทำให้ร้อนมีแรงดันสูง แรงดันนี้ดันน้ำขึ้นสู่ผิวดิน

โดยเฉพาะน้ำพุร้อนที่เกิดจากภูเขาไฟ ไอน้ำและก๊าซที่มีอุณหภูมิและแรงดันสูงจะดันน้ำขึ้น น้ำพุร้อนที่พุ่งขึ้นเป็นช่วงๆ เช่น น้ำพุร้อนที่พุ่งเป็นช่วงๆ ก็มี

กลไกการเกิดน้ำพุร้อนจากภูเขาไฟ

อธิบายกลไกการเกิดน้ำพุร้อนจากภูเขาไฟเป็นขั้นตอน

1. น้ำฝนซึมลงใต้ดิน: น้ำฝนซึมลงสู่พื้นดินและกลายเป็นน้ำใต้ดิน
2. แมกมาทำให้น้ำใต้ดินร้อน: แมกมาที่อยู่ใต้ภูเขาไฟทำให้น้ำใต้ดินร้อน
3. ก๊าซภูเขาไฟละลายในน้ำ: ก๊าซภูเขาไฟ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในน้ำใต้ดิน
4. แรงดันเพิ่มขึ้น: น้ำใต้ดินที่ถูกทำให้ร้อนมีแรงดันเพิ่มขึ้น
5. ผุดขึ้นผ่านรอยเลื่อนและรอยแยก: น้ำใต้ดินที่มีแรงดันสูงผุดขึ้นผ่านรอยเลื่อนและรอยแยกสู่ผิวดิน

ผ่านกระบวนการนี้ น้ำพุร้อนจากภูเขาไฟจึงเกิดขึ้น

กลไกการเกิดน้ำพุร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟ

กลไกการเกิดน้ำพุร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟมีความแตกต่างเล็กน้อย

1. น้ำฝนซึมลึกลงใต้ดิน: น้ำฝนซึมลงลึกหลายพันเมตร
2. ถูกทำให้ร้อนด้วยความชันอุณหภูมิใต้ดิน: ใต้ดินลึกอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นด้วยความชันอุณหภูมิใต้ดิน น้ำใต้ดินถูกทำให้ร้อน
3. ส่วนประกอบใต้ดินละลายในน้ำ: ส่วนประกอบจากหินและแร่ใต้ดินละลายในน้ำใต้ดิน
4. ใช้เวลานานในการขึ้นสู่ผิวดิน: น้ำใต้ดินที่ถูกทำให้ร้อนใช้เวลานานในการขึ้นสู่ผิวดินผ่านรอยเลื่อนและรอยแยก
5. ผุดขึ้นสู่ผิวดิน: ใช้เวลาหลายร้อยถึงหลายพันปีในการผุดขึ้นสู่ผิวดิน

น้ำพุร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟใช้เวลานานกว่าน้ำพุร้อนจากภูเขาไฟ แต่ส่วนประกอบไม่เจือจาง

ประเภทของแหล่งน้ำพุร้อน

การผุดขึ้นของน้ำพุร้อนมีหลายรูปแบบ

น้ำพุร้อนผุดขึ้นเอง

น้ำพุร้อนที่ผุดขึ้นเองด้วยแรงดันใต้ดิน ไม่ต้องใช้ปั๊ม

เช่น น้ำพุร้อนที่ยุบาตะในคุซัทสึที่ผุดขึ้นตลอดเวลา เป็นน้ำพุร้อนที่หรูหราที่สุด

น้ำพุร้อนขุดเจาะ

น้ำพุร้อนที่ขุดเจาะบ่อเพื่อสูบน้ำใต้ดินขึ้นมา

ขุดเจาะลึกหลายร้อยถึงหลายพันเมตร ใช้ปั๊มสูบน้ำขึ้นมา

น้ำพุร้อนที่พุ่งเป็นช่วงๆ

น้ำพุร้อนที่พุ่งขึ้นเป็นช่วงๆ

ไอน้ำสะสมใต้ดินและแรงดันเพิ่มขึ้น เมื่อแรงดันสูงจะพุ่งขึ้นทันที น้ำพุร้อนที่มีชื่อเสียงคือ "โอลด์ เฟธฟูล" ที่เยลโลว์สโตนในอเมริกา

ในญี่ปุ่นมีน้ำพุร้อนที่พุ่งเป็นช่วงๆ ที่เบปปุในจังหวัดโออิตะ

อายุของน้ำพุร้อน

น้ำพุร้อนมี "อายุ" คือเวลาตั้งแต่ซึมลงใต้ดินจนผุดขึ้นสู่ผิวดิน

น้ำพุร้อนจากภูเขาไฟ: ประมาณหลายปีถึงหลายสิบปี เป็นน้ำพุร้อนที่ "อายุน้อย"

น้ำพุร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟ: หลายร้อยถึงหลายพันปี เป็นน้ำพุร้อนที่ "อายุเก่า"

น้ำพุร้อน "คินเซ็น" ที่อาริมะเชื่อว่าเป็นน้ำทะเลเมื่อประมาณ 1 ล้านปีก่อนที่ถูกทำให้ร้อนใต้ดิน ใช้เวลานานมากในการผุดขึ้น

น้ำพุร้อนเป็นทรัพยากรที่สามารถฟื้นฟูได้

น้ำพุร้อนเป็นทรัพยากรที่สามารถฟื้นฟูได้

ตราบใดที่น้ำฝนหรือน้ำจากการละลายของหิมะซึมลงใต้ดิน น้ำพุร้อนจะผุดขึ้นต่อไป ตราบใดที่กิจกรรมภูเขาไฟยังคงดำเนินต่อไป น้ำพุร้อนจากภูเขาไฟจะผุดขึ้นต่อไป

อย่างไรก็ตาม การสูบน้ำขึ้นมากเกินไปเป็นสิ่งต้องห้าม หากน้ำใต้ดินแห้ง น้ำพุร้อนก็จะแห้ง

หากจัดการอย่างเหมาะสม น้ำพุร้อนจะผุดขึ้นตลอดไป การใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาวัฒนธรรมน้ำพุร้อนของญี่ปุ่น

ฟังเสียงน้ำพุร้อนผุดขึ้น

เคยได้ยินเสียงน้ำพุร้อนผุดขึ้นหรือไม่?

เสียง "ก๊อบก๊อบ" "ชูชู" นี่คือเสียงของน้ำพุร้อนที่ผุดขึ้นจากใต้ดิน เสียงของไอน้ำและก๊าซที่มีแรงดันสูงที่พุ่งขึ้นพร้อมกับน้ำ

เมื่อได้ยินเสียงนี้ จะรู้สึกถึง "น้ำพุร้อนที่มีชีวิต" สามารถสัมผัสปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นใต้ดินด้วยการฟัง

สรุป

น้ำพุร้อนคือปรากฏการณ์ที่น้ำฝนซึมลงใต้ดิน ถูกทำให้ร้อน และผุดขึ้นสู่ผิวดิน แมกมาภูเขาไฟหรือความชันอุณหภูมิใต้ดินทำให้น้ำใต้ดินร้อน

น้ำพุร้อนจากภูเขาไฟผุดขึ้นในระยะเวลาหลายปีถึงหลายสิบปี น้ำพุร้อนไม่ใช่ภูเขาไฟใช้เวลาหลายร้อยถึงหลายพันปีในการผุดขึ้น

น้ำพุร้อนเป็นทรัพยากรที่สามารถฟื้นฟูได้ ตราบใดที่น้ำฝนซึมลงใต้ดิน น้ำพุร้อนจะผุดขึ้นต่อไป หากจัดการอย่างเหมาะสม จะสามารถเพลิดเพลินได้ตลอดไป

เมื่อเห็นช่วงเวลาที่น้ำพุร้อนผุดขึ้น โปรดระลึกถึงปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งที่เกิดขึ้นใต้ดิน เพลิดเพลินกับของขวัญจากผืนดินญี่ปุ่นด้วยความขอบคุณ