Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Về một mô hình phun magma theo chu kỳ trong quá trình phun trào núi lửa nổ
Tóm tắt
Động lực học cấu trúc của dòng magma đang tạo bọt phía sau mặt sóng giảm áp được nghiên cứu thực nghiệm bằng phương pháp ống sốc thuỷ động học. Kết quả cho thấy rằng một hệ thống phân đoạn với các vùng tạo bọt mạnh có thể hình thành với sự xen kẽ giữa các mật độ thấp và cao của pha khí tại một chế độ nhất định của tải trọng sóng sốc đối với mẫu chất lỏng được xem xét. Dựa trên kết quả phân tích số về hình thành của vùng bất thường trong dòng magma đang tạo bọt với các đặc tính dòng chảy bất thường cao hơn ít nhất một bậc so với các giá trị của các đặc tính này bên ngoài vùng này, một mô hình về sự chuyển đổi tức thời của magma đang tạo bọt trong vùng bất thường thành hệ thống giọt khí, sự phun trào của nó, và sự hình thành bề mặt tự do trên giao diện được đề xuất. Phân tích số cho thấy rằng cấu trúc sóng đặc trưng và vùng bão hòa bất thường tương đối nhanh chóng được tái cấu trúc trong vùng lân cận của bề mặt tự do của phần dòng chảy còn lại trong ống dẫn sau các đợt phun, và các bước nhảy về đặc tính dòng chảy đã đề cập lại được hình thành trong vùng bất thường.
Từ khóa
#dynamics #cavitating magma #shock wave #flow characteristics #volcanic eruptionTài liệu tham khảo
H. M. Gonnermann and M. Manga, “The Fluid Mechanics inside a Volcano,” Annu. Rev. Fluid Mech. 39, 321–356 (2007).
R. P. Denlinger and R. P. Hobbitt, “Cyclic Eruptive Behavior of Silicic Volcanoes,” Geology 27, 459–462 (1999).
A. Barmin, O. Melnic, and S. Sparks, “Periodic Behavior in Lava Dome Eruptions,” Earth. Planet. Sci. Lett. 199, 173–184 (2002).
V. K. Kedrinskii and M. N. Davydov, “Dynamics of the Boundary Layer Structure in the Volcanic Conduit in an Explosive Eruption,” Dokl. Ross. Akad. Nauk 431(5), 625–629 (2010).
A. W. Woods, “The Dynamics of Explosive Volcanic Eruptions,” Rev. Geophys. 33(4), 495–530 (1995).
F. Dobran, “Non-Equilibrium Flow in Volcanic Conduits and Application of the Eruption of Mt. St. Helens on May 18, 1980 and Vesuvius in Ad. 79,” J. Volcanol. Geotherm. Res. 49, 285–311 (1992).
A. Gerst, M. Horst, P. R. Kyle, and M. Voege, “The First Second of a Strombolian Eruption: Velocity Observations at Erebus Volcano, Antarctica,” EOS Trans. Amer. Geophys. Union 87(52), Fall Meet. Suppl. Abstr. V31G-04 (2006).
V. K. Kedrinskii, “Gas-Dynamic Signs of Explosive Eruptions of Volcanoes. 1. Hydrodynamic Analogs of the Pre-Explosion State of Volcanoes, Dynamics of the Three-Phase Magma State in Decompression Waves,” Prikl. Mekh. Tekh. Fiz. 49(6), 3–12 (2008) [Appl. Mech. Tech. Phys. 49 (6), 891–898 (2008)].
V. K. Kedrinskii, Explosion Hydrodynamics: Experiment and Models (Izd. Sib. Otd. Ross. Akad. Nauk, Novosibirsk, 2000) [in Russian].
V. K. Kedrinskii, M. N. Davydov, A. A. Chernov, and K. Takayama, “Initial Stage of an Explosive Volcanic Eruption: Dynamics of the Magma State in DecompressionWaves,” Dokl. Akad. Nauk 407(2), 190–193 (2006)