Вестник Камчатской региональной ассоциации «Учебно-научный центр»
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Ударно-волновые и акустические эффекты в атмосфере при вулканических извержениях (обзор)
PDF

Ключевые слова

извержение
эксплозии
аэродинамический шум
ударные воздушные волны
инфразвуковые колебания

Раздел

Научные статьи

Статистика

Просмотров: 304
Скачиваний: 91

Как цитировать

1. Фирстов П. П. Ударно-волновые и акустические эффекты в атмосфере при вулканических извержениях (обзор) // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2009. № 2 (14). C. 100–117. извлечено от http://www.kscnet.ru/journal/kraesc/article/view/501.

Аннотация

В статье дан обзор работ, посвященных ударно-волновым и акустическим эффектам в атмосфере от вулканических извержений. Кратко показано развитие направления «акустика вулканических извержений» (АВИ) и информативность волновых возмущений в атмосфере о динамике извержений и параметрах эксплозивного процесса. Приведено обоснование феноменологической классификации волновых возмущений в атмосфере от вулканических извержений.

PDF

Библиографические ссылки

Адушкин В.В., Гостинцев Ю.А., Фирстов П.П. О природе воздушных волн при сильных эксплозивных извержениях // Вулканология и сейсмология. 1984. № 5. С. 3-11.

Алибидиров М.А. Модель высвобождения энергии при вулканических взрывах вулканского типа // Вулканология и сейсмология. 1987. № 4. С. 50-58.

Алибидиров М.А., Богоявленская Г.Е., Кирсанов И.Т., и др. Извержение вулкана Безымянный в 1985 г. // Вулканология и сейсмология. 1988. № 6. С. 3-17.

Богоявленская Г.Е., Брайцева О.А., Мелекесцев И.В. и др. Катастрофические извержения типа направленных взрывов на вулканах Сент-Хеленс, Безымянный, Шивелуч // Вулканология и сейсмология. 1985. № 2. С.3-26.

Горшков Г.С. Направленные вулканические взрывы // Геология и гео-физика. 1962. № 12. С. 41- 46.

Горшков Г.С., Богоявленская Г.Е. Вулкан Безымянный и особенности его последнего извержения 1955-1963 г. М.: Наука, 1965. 170 с.

Гостинцев Ю.А., Иванов Е.А., Куличков С.Н. и др. О механизме генерации инфразвуковых волн в атмосфере большими пожарами // ДАН. 1985. Т. 283. № 3. С. 573-576.

Гостинцев Ю.А., Шацких Ю.В. Генерация длинноволновых акустиче-ских возмущений в атмосфере всплывающими продуктами горения и взрыва // Препринт. Черниголовка, 1989. 34 с.

Докучаев М. М., Радионов В.Н., Ромашов А.Н. Взрывы на выброс. М.: Наука, 1963. 86 с.

Дрознин В.А. О природе вулканических извержений // Труды I город-ской конференции молодых ученых и специалистов. Петропавловск-Камчатский: Дальневосточное книжное из-во, 1969. С. 4-6.

Дубик Ю.М., Огородов Н.В., Абдурахманов А.А.и др. Начало нового эруптивного цикла активности вулкана Карымский в мае 1970 года // Бюл. вулканол. ст. 1972. № 48. С. 3-30.

Иванов Б.В. Извержение Карымского вулкана в 1962-1965 гг. и вулканы Карымской группы. М.: Наука, 1970. 131 с.

Ковалев Г.Н., Самойленко Б.И., Слезин Ю.Б. Воздушные вулканические взрывы // Докл. АН СССР. 1979. Т. 248. № 1. С. 310-314.

Коротков П.Ф. Об УВВ на значительных расстояниях от места взрыва // Изв. АН СССР ОТН. 1958. № 3. С. 85-87.

Кедринский В.К., Макаров А.И, Стебновский С.В., Такаяма К. Взрывное извержение вулканов: некоторые подходы к моделированию // ФГВ. 2005. Т. 42. № 6. С. 193-201.

Куличков С.Н. Дальнее распространение звука в атмосфере (обзор) // ФАО. 1992. Т. 28. № 4. С. 339-360.

Лучицкий И.В. Основы палеовулканологии. М.: АН СССР, 1971. Т. 1. 478 с.

Макдональд Г. Вулканы. М.: Мир, 1975. 431 с.

Пасечник И.П. Сейсмические и воздушные волны, возникшие при из-вержении вулкана Безымянный 30 марта 1956 г. // Изв. АН СССР. Сер. геоф. 1958. № 9. С. 1121-1126.

Ритман А. Вулканы и их деятельность. М.: Мысль, 1964. 158 с.

Руленко О.П., Ким К.П. Измерение акустического шума и высоты вы-бросов воды при извержении гейзеров Великан, Большой и Малый // Вулканология и сейсмология. 1987. № 4. С. 88-92.

Садовский М.А. Опытные исследования механического действия ударной волны взрыва // Труды сейсмол. ин-та. 1945. № 116. 114 с.

Слезин Ю.Б. Условия возникновения дисперсионного режима течения при вулканических извержениях // Вулканология и сейсмология. 1979. № 3. С. 69-76.

Слезин Ю.Б. Механизм вулканических извержений (стационарная мо-дель). М.: Научный мир, 1998. 127 с

Сторчеус А.В. К вопросу о природе вулканических взрывов // Вулканология и сейсмология. 1983. № 4. С. 72-78.

Сторчеус А.В. Исследование параметров воздушных волн Южного прорыва Толбачинского извержения // Вулканология и сейсмология. 1987. № 1. С. 62-68.

Сторчеус А.В., Самойленко Б.И. Исследования вулканических взрывов Толбачинского извержения с помощью киносъемки // Вулканология и сейсмология. 1983. № 5. С. 102-105.

Сторчеус А.В., Фирстов П.П., Озеров А.Ю. Возможный механизм генерации акустических и сейсмических волн при пульсирующем истечении газо-пепловой смеси на вулкане Карымском // Вулканология и сейсмология. 2006. № 5. С. 3-16.

Токарев П.И. Регистрация взрывов Ключевского вулкана в 1962 г. // Бюл. вулканол. ст. 1964. № 37. С. 52-59.

Токарев П.И. Гигантское извержение вулкана Шевелуч 12 ноября 1964 г. и его предвестники // Физика Земли. 1967. № 9. С. 11-22.

Токарев П.И., Фирстов П.П. Извержение вулкана Карымского в 1970-1973 гг. Геофизические исследования. Вулканизм островных дуг. М.: Наука, 1977. С. 65- 76.

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

Фирстов П.П. Реконструкция динамики катастрофического извержения вулкана Шивелуч 11 ноября 1964 г. на основании данных о волновых возмущениях в атмосфере и вулканическом дрожании // Вулканология и сейсмология. 1996. № 4-5. С. 33-47.

Фирстов П.П. Вулканические акустические сигналы диапазона 1.010 Гц и их связь с эксплозивным процессом. Петропавловск – Камчатский: из-во КамГПУ, 2003. 90 с.

Фирстов П.П. Особенности спектрального состава аэродинамического шума пароводяных скважин Мутновского геотермального месторождения (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2005. № 4. C. 47-55.

Фирстов П.П. Длинноволновые акустические возмущения – источник информации о сильных эксплозивных землетрясениях // Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский. 2007. С. 83-94.

Фирстов П.П., Адушкин В.В., Сторчеус А.В. Ударные воздушные волны, зарегистрированные во время Большого трещинного извержения в сентябре 1975 г. // ДАН. 1978а. Т. 259. № 5. С. 1078-1081.

Фирстов П.П., Лемзиков В.К., Руленко О.П. Сейсмический режим вулкана Карымского (1870-1973 гг.). Вулканизм и геодинамика. М.: Наука, 1978б. С. 161-179.

Фирстов П.П., Сторчеус А.В. Акустические сигналы, сопровождавшие извержение вулкана Ключевского в марте-июне 1983 года // Вулканология и сейсмология. 1987. № 5. С. 66-80.

Фирстов П.П., Суханов А.А., Пергамент В.Х., Радионовский М.В. Акустические и сейсмические сигналы от снежных лавин // ДАН. 1990. Т. 312. № 1. С. 67-71.

Фирстов П.П., Кравченко Н.М. О возможности использования воздушных волн для оценки количества эксплозивного газа, высвобождаемого во время вулканических извержений // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4-5. С. 160-171.

Фирстов П.П., Филиппов Ю.А. Система хранения и обработки волно-вых возмущений в атмосфере от вулканических извержений // Вулканология и сейсмология. 1997. № 2. С. 36-46.

Фирстов П.П., Пономарев Е.А. Влияние магматической воды на ударно-волновые эффекты эксплозивных вулканических извержений // Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский. 2008. С. 283-290.

Хренов А.П., Дубик Ю.М., Иванов Б.В. и др. Эруптивная деятельность вулкана Карымский за 10 лет (1970-1980) // Вулканология и сейсмология. 1982. № 4. С. 29-48.

Чунчузов И.П., Фирстов П.П. Особенности распространения акустического импульса от вулканичесих взрывов, происходящих в вершинном кратере вулкана Ключевского (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 1992. № 2. С. 96-106.

Alidibirov M.A., Dingwell D.B. Thee fragmentation mechanisms for highly viscous magma under rapid decompression // J. Volcan. Geotherm. Res. 2000. V. 100. № 1-4. P. 413-421.

Delclos C., et al. Processing and interpretation of microbarograph signals generated by the explosion of Mount St. Helens // J. Geophys. Res. 1990. V. 95. P. 5485-5494.

Donn W.L. Balachandran N.K. Mount St. Helens eruption of 18 May 1980: Air waves and explosive yield // Science. 1981. V. 213. P. 539.

Firstov P. P. Wave Perturbation in the atmosphere as a method of remote monitoring of volcanic eruptions // Intern. Volcanol. Congress. JAVEI. Ankara. 1994. P. 675.

Firstov P. P. Wave disturbances in the atmosphere as a source of information on dynamics of volcanic eruptions // EOS. 1996. V. 318-3 (F813).

Garces M.A., Hagerty M.T., Schwartz S.Y. Magma acoustics and time-varying melt properties at Arenal Volcano, Costa Rica // Geophys. Res. Let. 1998. V.25. № 13. P. 2293-2296.

Garces M., Iguchi M., Ishihara K., Morrissey M., Tsutsui T. Infrasonic precursors to a Vulcanian eruption at Sakurajima volcano, Japan // Geophys. Res. Let. 1999. V. 26. № 16. P. 2537-2540.

Garces M. A., McNutt S. R. Theory of the airborne sound field generated in a resonant magma conduit // J. Volcan. Geotherm. Res. 1997. № 78. P. 155-178.

Goerke V.H., Young J.M., Cooke R.K. Infrasonic observations of the May 16, 1963 volcanic explosion on the island of Bali // J. Geophys. Res. 1965. V. 70. № 24. P. 6017-6022.

Gordon W. and McGetchen Th. R., Acoustic noise from volcanoes: theory and experiments // Geophys. Astron. Soc. 1976. V. 45. № 3. P. 601-616.

Gorshkov G.S. Determination of the explosion energy in some volcanoes according to barograms // Bull. Volcanol. 1960. V. 23. Ser. 2. P. 141-144.

Hagerty M.T., et al. Analysis of seismic and acoustic observations at Arenal Volcano, Costa Rica, 1995-1997 // J. Volcan. Geotherm. Res. 2000. V. 101. № 1-2. P. 27-65.

Ishihara K. Dynamic analysis of volcanic explosion // J. Geodynamics. 1985. V. 3. № 3/4. P. 327-349.

Ishihara K., Igushi M., Kamo K. Emission of volcanic cloud gases on the process of a volcanic explosion //Annual Disaster Prevention Res. Inst. Kyoto Univ. 1983. V. 26. № B1. P.1-7.

Johnson J.B. On the relation between infrasound, seismicity, and small pyroclastic explosions at Karymsky volcano // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. B08203.

Johnson J. B., Lees J.M., Gordeev E.I. Degassing explosions at Karymsky volcano, Kamchatka // Geophysical Research Letters, 1998. V. 25. № 21. P. 3999-4002.

Johnson J.B., Lees J.M. Plugs and chugs – seismic and acoustic observations of degassing explosions at Karymsky, Russia and Sangay, Ecuador // J. Volcan. Geotherm. Res. 2000. V. 101. № 1-2. P. 67-82.

Johnson J.B., Aster R.C., Kyle F.R. Volcanic eruptions observed infrasound // Geophys. Res. Let. 2004. V. 31. L14604.

Johnson J.B., Aster R.C. Relative partitioning of acoustic and seismic energy during Strombolian eruption // J. Volcan. Geotherm. Res. 2005. V. 148. P. 334-354.

Lighthill M.G. On sound generated aerodynamically. Part I. General theory // Proc. Roy. Soc. Ser. A. 1952. V. 211. P. 564-587.

Lighthill M.G. On sound generated aerodynamically. Part II. Turbulence as a sources of sound // Proc. Roy. Soc. Ser. A. 1954. V. 222. P. 1-32.

Livshits L. D., Bolhovitinov L. G. Weak shock in the eruption column // Nature. 1978. V. 267. № 5610. P. 420-421.

Minakami T. Fundamental research for predicting of volcanic eruptions. Part I // Bull. Earthquake Res. Ins. 1960. № 38. P. 497-544.

Mikomo T., Bolt B.A. Excitation mechanism of atmospheric pressure waves from the 1980 Mount St. Helens eruption // Geophys. J. R. astr. Soc. 1985. V. 81. P. 445-461.

Murayma N. Microbarographic waves associated with the explosions of Japanese volcanoes, 1960-1966. Quality G. of Seismol. 1969. V. 37. № 1. P. 13-18.

Nain I.A. Atmospheric shock waves and condensation clouds from Ngauruhoe explosive eruptions // Nature. 1976. V. 256. P. 190-191.

Pekeris F. The propagation of a pulse in the atmosphere // Proc. Roy. Soc. Am. 1939. V. 171. P. 131-149.

Press F., Harkrider D. Air-sea waves from the explosion of Krakatau // Seismic. 1966. V. 154. № 3754. P. 1325-1327.

Reed J. W. Air pressure waves from Mt. St. Helens eruptions // Presented at the American Geophysical Union Meeting in San Francisco, 1980. P. 1-13.

Reed J. W. Barograph recodes of Mount St. Helens eruptionsof May 18, 1980. Rep. 6/9/80, Sandia Natl. Lab. Environ. Res. Div. 1980. P. 31.

Reed J. W. Air pressure waves from Mount St. Helens eruptions // J. Geophys. Res. 1987. V. 92. P. 11979-11992.

Richards A. F. Volcanic Sounds: Investigation and Analysis // J. Geophys. Res. 1963. V. 68. № 3. P. 919-928.

Sparks R.S. The dynamics of bubble formation and growth in magmas: A review and analysis // J.V.G.R. 1978. V. 3. № 1/2. P. 1-37.

Tahira M. A. Study of the Infrosonic Wave in the Atmosphere (II) Infrasonic Waves Generated by the Explosions of the Volcano Sakura-jime // J. Meteorol. Soc. of Japan. 1982. V. 60. № 3. P. 896 - 907.

Tahira M. A. Study of the long Range Propagation of Infrasonic Waves in the Atmosphere (I) Observation of the Volcanic Infrasonic Waves Propagating through the Thermosphere Duct // J. Meteorol. Soc. of Japan. 1988. V. 66. № 1. P. 17-26.

Tanaka K., Kasahara M., Hori S. Research on Akita-Komage-take (II)-Focal depth of explosion earthquakes // Sci. Rep. Toh. Univ. Ser. V. Geop., 1974. V. 5. № 1. P. 9-18.

The 1980 eruptions of Mount St. Helens, Washington. Washington: D.C., 1981. 843 p.

Vergniolle S., Jaupart C. Separated two-phase flow and basaltic eruptions // J. Geophys. Res. 1986. V. 91. P. 12842-12860.

Vergniolle S., Brandeis G. Strombolian explosions 1. A large bubble breaking at the surface of a lava column as a source of sound // J. Geophys. Res. 1996. V. 101 (B9). P. 20433-20447.

Vergniolle S., Brandeis G., Mareschal J.C. Strombolian explosions 2. Eruption dynamics determined from acoustic measurements // J. Geophys. Res. 1996. 101 (B9). P. 20449-20466.

Vergniolle S., Caplan-Auerbach J. Acoustic measurements of the 1999 basaltic eruption. 2. Precursor to the subplinian phase // JVGR. 2004. № 137. P. 135-151.

Woulff G., McGetchin T. R. Acoustic noise from volcanoes: theory and experiment // Geophys. I. R. Astr. Soc. 1976. V. 45. P. 601-616.

Yamasato H. Infrasonic and seismic waves associated with lava dome activity of Unzen volcano // 50th Anniversary Showa Shinzan. 1995. P. 206-207.

Yamasato H. Fukui, K., Uhira, K. еt al. Analysis of Seismic and Acoustic Signals Excited by Pyroclastic Flows at Unzendake Volcano // Bull. Volcanol. Soc. Japan. 1993. V. 38. P. 79-90.

Yamasato H. Quantitative Analysis of Pyroclastic Flows Using Infrasonic and Seismic Data at Unzen Volcano, Japan // J. Phys. Earth. 1997. V. 45. P. 397-416.

Yamasato H. Nature of Infrasonic Pulse Accompanying Low Frequency Earthquake at Unzen Volcano, Japan // Bull. Volcanol. Soc. Japan. 1998. V. 43. № 1. P. 1-13.

Yokoyama I. A geophysical interpretation of the 1883 Krakatau eruption // J. Volcan. Geother. Res. 1981. V. 61. № 9. P. 359-378.

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.