Скопление вулканического пепла
Агрегация вулканического пепла происходит, когда частицы вулканического пепла сталкиваются и слипаются во время транспортировки. Этот процесс изменяет распределение частиц по размерам , что влияет как на атмосферное рассеяние, так и на характер выпадения осадков на землю. Агрегация также влияет на динамику вулканических шлейфов , потоков пирокластической плотности и связанных с ними опасностей .
Численные модели
[ редактировать ]Существует два основных подхода к включению эффектов агрегации золы в численные модели вдувания и рассеивания золы. Один из них — инициализировать модель с агрегированным распределением зерен по размерам , перемещая фракции изверженной массы в бункеры большего размера (например, модель Корнелла). [ 1 ] ). Второй подход представляет собой полное теоретическое описание роста агрегатов во времени, основанное на уравнении коагуляции Смолуховского . Существует несколько методов решения этого уравнения, включая непрерывные и дискретные методы. Непрерывные методы используют метод моментов для отслеживания эволюции непрерывного распределения зерен по размерам , обычно представленного средним значением и стандартным отклонением. [ 2 ] [ 3 ] Напротив, дискретные методы используют дискретное (бинированное) распределение зерен по размерам. [ 4 ] Области неопределенности в числовых схемах включают параметризацию эффективности прилипания частиц, временные рамки, в течение которых происходит агрегация, и долю извергнутой массы, участвующую в процессе агрегации.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Корнелл, В; Кэри, С; Сигурдссон, Х (1983). «Компьютерное моделирование переноса и отложения кампанского пепла Y-5». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 17 (1): 89–109. Бибкод : 1983JVGR...17...89C . дои : 10.1016/0377-0273(83)90063-X .
- ^ Вейч, Г; Вудс, AW (2001). «Агрегация частиц в столбах извержений вулканов» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 106 (Б11): 26425–26441. Бибкод : 2001JGR...10626425V . дои : 10.1029/2000JB900343 .
- ^ де' Микиели Виттури, М; Нери, А; Барсотти, С (2015). «PLUME-MoM 1.0: Новая интегральная модель вулканических шлейфов, основанная на методе моментов» (PDF) . Разработка геонаучной модели . 8 (8): 2447–2463. Бибкод : 2015GMD.....8.2447D . doi : 10.5194/gmd-8-2447-2015 .
- ^ Коста, А; Фолч, А; Маседонио, Дж. (2010). «Модель влажного агрегирования частиц пепла в вулканических шлейфах и облаках: 1. Теоретическая формулировка» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 115 (Б9): B09201. Бибкод : 2010JGRB..115.9201C . дои : 10.1029/2009JB007175 .