Drivkraft af vulkanske superfarer afdækket

Massey-vulkanologer har opdaget drivkraften bag overophedede gas-og-aske-skyer fra vulkanudbrud, som kan hjælpe med at redde liv og infrastruktur rundt om i verden.

Fare 500 millioner mennesker på verdensplan, pyroklastiske densitetsstrømme (eller pyroklastiske strømme) er den mest almindelige og dødelige vulkanske trussel, forårsager 50 procent af dødsfaldene forårsaget af vulkansk aktivitet. Under vulkanske begivenheder, disse strømme transporterer varme blandinger af vulkanske partikler og gas over titalls kilometer, forårsager skade på infrastruktur og tab af liv.

Et af problemerne med at studere disse fænomener er, at de er umulige at måle i virkeligheden. Brug af Masseys Pyroclastic flow Eruption Udbrudssimulatorfacilitet i stor skala (PELE), teamet var i stand til at syntetisere den naturlige opførsel af vulkanske superfarer og generere disse strømme, når de forekommer i naturen, men i mindre skala.

Indtil nu, videnskabsmænd kunne ikke finde den mekanisme, der er ansvarlig for supermobiliteten af ​​disse strømme, og tidligere modeller kunne ikke præcist forudsige deres hastighed, løb og spredes gennem faremodeller, hvilket satte liv og infrastruktur i fare.

Massey Universitets lektor Gert Lube siger, at gennem deres unikke eksperimenter, den gådefulde friktions-snyd mekanisme blev fundet.

"Med flere tons pimpsten og gas i bevægelse, vores store udbrudssimuleringer afslørede den gåde, der har forvirret forskere i årtier. Vi målte en luftpude med lav friktion, der genereres selv i disse strømme og fastholder deres bevægelse. Vi var i stand til matematisk at beskrive den resulterende flowadfærd. Der er en intern proces, der modvirker granuleret friktion, hvor luftsmøring udvikler sig under høj basal forskydning, når luft lokalt presses nedad af omvendte trykgradienter og fortrænger partikler opad.

"Dette forklarer, hvordan strømme er i stand til at forplante sig over skråninger, omgå snoede strømningsveje, og ignorere ru underlag og fladt og skrånende terræn, uden at bremse. "

"Opdagelsen kræver en revurdering af globale strategier og modeller for farebegrænsning, der har til formål at forudsige hastigheden, løb og spredning af disse strømme. Opdagelsen af ​​denne luftsmøringsmekanisme åbner en ny vej mod pålidelige forudsigelser af pyroklastisk strømningsbevægelse og det ekstreme udløbspotentiale for disse dødelige strømme, derved reducere fremtidige tab. Det vil blive brugt af fareforskere, såvel som beslutningstagere, og forventes at føre til større revisioner af vulkanske fareprognoser. "

Artiklen, "Generering af luftsmøring inden for pyroklastiske densitetsstrømme, "blev offentliggjort i Naturgeovidenskab .