Численное решение обратной задачи восстановления суммарной изверженной массы вулканического пепла и ее распределения по высотам в эруптивном облаке

Моисеенко К.Б., Малик Н.А.


DOI: 10.31431/1816-5524-2015-1-25-79-86

Аннотация

Приведен алгоритм восстановления параметров пепловых выбросов – суммарной массы и ее распределения по высотам – при эксплозивных извержениях. Решение обратной задачи строится на основе метода множественной регрессии, при минимальной априорной информации о характере эксплозивного процесса. В качестве примера, рассмотрено сильное эксплозивное событие на вулкане Безымянный 24.12.2006 г., для которого распределение массы пеплового выброса по высотам, согласно расчетам, частично контролировалось выносом пеплового материала в облаках пирокластических потоков. Данная особенность проявилась в характерном двухмодальном распределении массы выброса с максимумами на высотах средней тропосферы и нижней стратосферы.

Ключевые слова

вулканический пепел; вулкан Безымянный; атмосферный перенос; численное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература

Гирина О.А. Пирокластические отложения извержения вулкана Безымянный в октябре 1984 г. // Вулканология и сейсмология. 1990. № 3. С. 82-91.

Гирина О.А. Пирокластические отложения современных извержений андезитовых вулканов Камчатки и их инженерно-геологические особенности. Владивосток: Дальнаука, 1998. 174 с.

Гущенко И.И. Пеплы Северной Камчатки. М.: Наука, 1965. 144 с.

Земцов А.Н. Исследования твердой фазы эруптивного вулканического облака. Дисс. канд. геол.-мин. наук. Петропавловск-Камчатский. 1986. 267 с.

Кирьянов В.Ю., Рожков Г.Ф. Гранулометрический состав тефры крупнейших извержений вулканов Камчатки в голоцене // Вулканология и сейсмология. 1989. № 3. С. 16-29.

Малик Н.А. Извержение вулкана Безымянный 24 декабря 2006 г., Камчатка // Вулканология и сейсмология. 2011. № 4. С. 50-59.

Моисеенко К.Б., Малик Н.А. К вопросу об оценках суммарных выбросов вулканического пепла с использованием моделей атмосферного переноса // Вулканология и сейсмология. 2015. № 1. С. 35-55.

Монин А.С., Яглом А.М. Статическая гидромеханика (Ч. 1). М.: Наука, 1965. 640 с.

Фирстов П.П. Особенности акустических и сейсмических волн, сопровождавших извержение вулкана Безымянный в 1983-1985 гг. // Вулканология и сейсмология. 1988. № 2. С. 81-97.

Hansen P.C. Regularization, GSVD and truncated GSVD // BIT Numerical Mathematics. 1989. V. 29. № 3 P. 491–504.

Bonadonna C., Houghton B.F. Total grainsize distribution and volume of tephra-fall deposits // Bulletin of Volcanology. 2005. V. 67. № 5. P. 441-456.

Bonadonna C., Macedonio G., Sparks R.S.J. Numerical modelling of tephra fallout associated with dome collapses and Vulcanian explosions: application to hazard assessment on Montserrat. The eruption of Soufrière Hills Volcano, Montserrat, from 1995 to 1999. Eds. Druitt T.H., Kokelaar B.P., Geological Society, London, Memoir. 2002. P. 517-537.

Carter A.J., Girina O.A., Ramsey M.S., Demyanchuk Yu.V. ASTER and field observations of the 24 December 2006 eruption of Bezymianny Volcano, Russia // Remote Sens. Environ. 2008. V. 112. № 5. P. 2569-2577.

Connor L.J., Connor C.B. Inversion is the key to dispersion: understanding eruption dynamics by inverting tephra fallout // Statistics in Volcanology / Edit. Mader, H.M., Cole, S.G., Connor, C.B., Connor, L.J., Special Publications of IAVCEI. Geological Society, London, 2006. P. 231-242.

Fierstein J., Nathenson M. Another look at the calculation of fallout tephra volumes // Bulletin of Volcanology. 1992. V. 54. № 2. P. 156-167.

Macedonio G., Costa A., Longo A. A computermodel for volcanic ash fallout and assessment of subsequent hazard // Computers & Geosciences. 2005. V. 31. № 7. P. 837-845.

Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. And Space Phys. 1982. V. 20. № 4. P. 851-875.

Moiseenko K.B., Malik N.A. Estimates of total ash content from 2006 and 2009 explosion events at Bezymianny volcano with use of a regional atmospheric modeling system // J. of Volcanology and Geothermal Research. 2014. V. 270. № 53. P. 53-75.

Pielke R.A., Cotton W.R., Tremback C.J., et al. A comprehensive meteorological modeling system – RAMS // Meteorology and Atmospheric Physics. 1992. V. 49. №1-4. P. 69-91.

Pyle D.M. The thickness, volume and grain size of tephra fall deposits // Bulletin of Volcanology. 1989. V. 51. № 1. P. 1-15.

Rybin A.V., Chibisova M.V., Webley P., et al. Satellite and ground observations of the June 2009 eruption of Sarychev Peak Volcano, Matua Island, central Kuriles // Bulletin of Volcanology. 2011. V. 73. № 9. P. 1377-1392.

Turner R., Hurst T. Factors influencing volcanic ash dispersal from the 1995 and 1996 eruptions of Mount Ruapehu, New Zealand // Journal of Applied Meteorology 2001. V. 40. № 1. P. 56-69.

Walko R.L., Tremback C.J. HYPACT; the Hybrid Particle and Concentration Transport model. User’s Guide. Mission Research Corporation, Ft Collins, CO. 1995. 21 р.

Wilson L., Huang T. The influence of shape on the atmospheric settling velocity of volcanic ash particles // Earth Planet. Sci. Lett. 1979. V. 44. № 2. P. 311-324.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2015 Моисеенко К.Б., Малик Н.А.

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
редакционная коллегия журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»
Тел.: (4152) 202048
Fax: (4152) 297982
Email: vestnik@kscnet.ru
 ISSN PRINT: 1816-5524 
ISSN ONLINE: 1816-5532

© Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
© Редакция журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»