Агрегирование вулканического пепла

Агрегаты вулканического пепла (аккреционные лапилли ) в игнимбрит из извержения Оруануи вулкана Таупо, Новая Зеландия.

Агрегация вулканического пепла происходит, когда частицы вулканического пепла сталкиваются и слипаются во время транспортировки. Этот процесс изменяет распределение частиц по размерам в воздухе, что влияет как на атмосферное рассеивание, так и на характер выпадения осадков на земле. Агрегация также влияет на динамику вулканических шлейфов, токов пирокластической плотности и связанных с ними опасностей.

Есть два основных подхода, которые необходимо включить эффекты агрегации золы в численных моделях нагнетания и рассеивания золы. Один из них - инициализировать модель с агрегированным распределением размеров зерен , перемещая фракции извергнутой массы в бункеры большего размера (например, модель Корнелла). Второй подход представляет собой полное теоретическое описание роста агрегатов с течением времени на основе уравнения коагуляции Смолуховского. Существует несколько методов, позволяющих справиться с этим уравнением, включая непрерывные и дискретные методы. Непрерывные методы используют метод моментов для отслеживания эволюции непрерывного распределения размеров зерен, обычно представленного средним и стандартным отклонением. В отличие от этого, дискретные методы используют дискретное (разделенное) распределение размеров зерен. Области неопределенности в численных схемах включают параметризацию эффективности прилипания частиц, временные рамки, в течение которых происходит агрегация, и доля извергнутой массы, участвующая в процессе агрегации.