什么导致了大气气体夹带的走向火山灰/火山灰羽?

Question

我知道火山灰羽状物只能上升到非常高的(例如50公里)的帮助下一些其他进程,作为物质喷射的速度并不足以,发送高到大气中。

我不明白这些过程如何发生。我认为冷却器、大气气体携入的热,密集的火山灰羽状物,然后变得激烈,纳入火山灰柱,使其变得活跃和扩大。

什么导致酷,大气气体朝着羽?是由于羽之间的温差和大气,或某种压力差吗?

Answer 1

这个答案对环境空气夹带寻求回答,按照问题(没有喷发柱高度,建议在评论中)这是一个单独的问题。

根据这本书,火山流程建模:火山活动的物理和数学,(Fagents et al, 2012年,p . 155 - 156),你的假设(第二段)是正确的,尤其是对于能量的爆发(例如普林尼式)。

羽毛最初爆发时,它具有显著的动力,更大的密度和受到压力的影响明显大于环境氛围。然而,一旦在大气中,羽经历快速减压和扩张,提升的湍流对流上升的地区(一个例子如下所示)。

图片来源:美国地质调查局的页面的1980年太圣海伦斯火山喷发展示了湍流喷发柱。

随着流动继续提升,喷发柱开始表现出横向温度梯度,动量和密度,使环境空气的混合列的边缘——随着时间的推移,这种基因混合继续喷发柱的剪切混合的核心。实际上,“搅拌成列的动荡”。(Fagents et al . 2012;卡明斯基et al . 2011年)。

图片来源:MTU.edu

携入的空气加热,扩张和上升,更多的凉爽空气混合进入紊流喷发柱(只要火山持续喷发)——根据MTU.edu上面的图,羽流上升的浮力对流。

夹带的空气进入喷发柱可以增加的风力条件下,观察到2011 Kirishima-Shinmoe-dake火山喷发在日本(Kozono et al . 2014年)。

额外的资源

Kozono et al . 2014年,岩浆库之间的相关性通货紧缩和喷发云高在2011年Shinmoe-dake喷发,地球、行星和空间

卡明斯基et al . 2011年,火山喷出的气体上升到平流层的协助下穿透对流上面大的熔岩流,地球和行星科学通讯》上