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根据这本书,火山过程建模:火山活动的物理和数学(因子等,2012,p. 155-156),你的假设(第二段)是正确的,特别是对于能量爆发(如普利尼)。

当羽流最初爆发时,它拥有巨大的动量,密度更大,受到比周围大气大得多的压力的影响。然而,一旦进入大气层,羽流就会迅速减压并膨胀,在大气中以湍流的形式上升对流上升区(示例如下所示)。

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图片来源:美国地质勘探局关于1980年圣海伦火山爆发演示爆发柱中的湍流。

随着气流继续上升,喷发柱开始表现出温度、动量和密度的横向梯度,允许在柱的边缘与周围空气混合——随着时间的推移,这种混合通过剪切混合继续到喷发柱的核心。实际上,“被湍流搅入柱中”。(Fagents et al. 2012;Kaminski et al. 2011)。

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图片来源:MTU.edu

当夹带的空气被加热、膨胀和上升时,更多较冷的环境空气被吸入混合物中。

正如2011年日本Kirishima-Shinmoe-dake火山喷发所观察到的(Kozono et al. 2014),适当的风条件可以增加空气进入喷发柱的夹带。

额外的资源

Kozono等人,2014,2011年Shinmoe-dake火山喷发岩浆库收缩与喷发云高度的相关性《地球、行星与空间

卡明斯基等人,2011,在大型熔岩流上方的穿透对流的帮助下,火山柱上升到平流层地球与行星科学通讯

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