Агрегация вулканического пепла происходит, когда частицы вулканического пепла сталкиваются и слипаются во время транспортировки. Этот процесс изменяет распределение частиц в воздухе по размерам , что влияет как на атмосферное рассеяние, так и на характер выпадения осадков на земле. Агрегация также влияет на динамику вулканических шлейфов , токов пирокластической плотности и связанных с ними опасностей .
Численные модели [ править ]
Существует два основных подхода к включению эффектов агрегации золы в численные модели нагнетания и рассеивания золы. Один из них - инициализировать модель с агрегированным распределением зерен по размерам , перемещая фракции извергнутой массы в бункеры большего размера (например, модель Корнелла [1] ). Второй подход - это полное теоретическое описание роста агрегатов во времени, основанное на уравнении коагуляции Смолуховского . Существует несколько методов, позволяющих справиться с этим уравнением, включая непрерывные и дискретные методы. Непрерывные методы используют метод моментов для отслеживания эволюции непрерывного распределения зерен по размерам , обычно представленного средним и стандартным отклонением. [2][3] В отличие от этого, дискретные методы используют дискретное (разделенное) распределение размеров зерен. [4] Области неопределенности в численных схемах включают параметризацию эффективности прилипания частиц, временные рамки, в течение которых происходит агрегация, и доля извергнутой массы, участвующая в процессе агрегации.
Ссылки [ править ]
- ^ Корнелл, Вт; Кэри, S; Сигурдссон, Х (1983). «Компьютерное моделирование переноса и осаждения пепла кампанского Y-5». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 17 (1): 89–109. Bibcode : 1983JVGR ... 17 ... 89C . DOI : 10.1016 / 0377-0273 (83) 90063-X .
- ^ Veitch, G; Вудс, AW (2001). «Агрегация частиц в колоннах извержения вулкана» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 106 (B11): 26425–26441. Bibcode : 2001JGR ... 10626425V . DOI : 10.1029 / 2000JB900343 .
- ^ де Мичели Виттури, М; Нери, А; Барсотти, С (2015). «PLUME-MoM 1.0: Новая интегральная модель вулканических шлейфов, основанная на методе моментов» . Разработка геонаучных моделей . 8 (8): 2447–2463. Bibcode : 2015GMD ..... 8.2447D . DOI : 10.5194 / GMD-8-2447-2015 .
- ^ Коста, А; Folch, A; Македонио, G (2010). «Модель влажного скопления частиц пепла в вулканических шлейфах и облаках: 1. Теоретическая формулировка» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 115 (B9): B09201. Bibcode : 2010JGRB..115.9201C . DOI : 10.1029 / 2009JB007175 .
