Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS Repository
IVS FEB RAS
Поиск
Browse
IVS FEB RAS Items
Statistics
Instruction
Links

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

Моисеенко К.Б., Малик Н.А. (2015) Численное решение обратной задачи восстановления суммарной изверженной массы вулканического пепла и ее распределения по высотам в эруптивном облаке // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. Вып. 25. № 1. С. 79-86.

[img]
Preview
Text
art9.pdf

Download (562kB) | Preview

Official URL: http://www.kscnet.ru/journal/kraesc/article/view/1...

Abstract

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.

Abstract (translation)

The article provides an algorithm for recovery of parameters of ash emissions (total volume and its height distribution) during explosive eruptions. The solution for the corresponding inverse task uses a multiple regression approach with minimal a prior information on the eruption dynamics. As an example, we consider a strong explosive event at Bezymianny Volcano, Kamchatka, on 24.12.2006. The estimations showed that the mass distribution for ash emission with heights was partially controlled by the emission of ash material inside the clouds from pyroclastic flows. This peculiarity was revealed as a bimodal distribution of the emission mass with maximums at the mid tropospheric and low stratospheric heights.
Item Type: Article
Title: Численное решение обратной задачи восстановления суммарной изверженной массы вулканического пепла и ее распределения по высотам в эруптивном облаке
Title (translation): Numerical inversion of total erupted mass of volcanic ash particles and its height distribution within eruption cloud
Language: Russian
Journal or Publication Title: Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле
ISSN Print: 1816-5524
ISSN Online: 1816-5532
Uncontrolled Keywords: вулканический пепел, вулкан Безымянный, атмосферный перенос, численное моделирование, volcanic ash, Bezymianny Volcano, atmospheric transportation, numerical modeling
Subjects: State scientific and technical information rubricator (ГРНТИ) > 38 ГЕОЛОГИЯ > 38.01 Общие вопросы геологии > 38.01.77 Методы исследования и моделирования. Математические и кибернетические методы в геологии
State scientific and technical information rubricator (ГРНТИ) > 38 ГЕОЛОГИЯ > 38.37 Петрография > 38.37.25 Вулканология
Volcanoes > 1 Volcanoes of the Kurile-Kamchatka Region > 1.1 Kamchatka > Bezymianny
References: 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 and 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.
Depositing User: И.М. Романова
Date Deposited: 02 Nov 2015 04:57
Last Modified: 19 Feb 2016 00:22
URI: http://repo.kscnet.ru/id/eprint/2425

Actions (login required)

View Item View Item