Jökull


Jökull - 01.12.1983, Blaðsíða 60

Jökull - 01.12.1983, Blaðsíða 60
(6) Since the front is moving, the front condition is inherently non-linear regardless of the physical relations under (5) above. (7) In general, lavas move on an uneven ground and the shape of the ground surface will thus enter into consideration. (8) The productivity of the eruptive sources feeding lava flows is generally highly variable and unpredictable. (9) Few detailed field data are available on lava flows in motion. On the other hand, a great number ’ of frozen or fossil lava flows are available for observ- ation in various regions of the world. While the fossil lava data are useful, it is to be emphasized that the form and dimensions of such formations represent lavas in the final solidified state and may therefore not directly apply to the case of advancing flows that are still liquid. There nevertheless is a justification for an attempt at using the mechanism ofa thin-sheet flow of a homogeneous Newtonean fluid as a semi- quantitative model in the study of the more maflc lava flows. It is quite possible that some conclusions as to the behavior of real lavas can be reached on the basis of such a theory. Attempts at furnishing the initial steps in this direction will be presented below. THE THIN NEWTONEAN SHEET Consider a thin layer of a homogeneous incom- pressible Newtonean liquid flowing over an almost horizontal ground as indicated in Fig. 1. The vari- ations in the altitude of the ground and all slopes are assumed to be small. n X- cLava<£Jl h S?<5íwií?bW*^<qround ?surfaceV4R , ° w%mmr Fig 1. Model ofa Iava flow. Mynd 1. Líkan af hraunrennsli. We place a coordinate system with the origin in a horizontal plane surface 2 below ground level and with the z-axis vertically up. Let S = (x,y) be a point on 2, f(S) be the ground altitude and h(S) be the altitude of the fluid surface over the point S. More- over, let Q be the density of the fluid, p and v be the absolute and kinematic viscosities, respectively, p(P,t) be the pressure and ú(P,t) = (u,v,w) be the velocity in the fluid at the field point P = (S,z) and at time t. Since the fluid is assumed to be Newtonean, the motion is governed by the Navier-Stokes equation dö= _Vp +pv2a-g6, (1) v Dt where the material derivative — = 6t + uðx + vðv + wðz Dt and g is the acceleration of gravity. The condition of incompressibility is V-ú = q (3) where q(P,t) is the volume source density. The pressure at the free surface Í1 is constant and can be assumed zero. The free surface boundary condition is therefore p on n (4) The condition at the bottom of the fluid layer is that the flow velocity be parallel to the ground surface r. In the other words ú'ú = 0 p on r (5) when n is the outward normal to T. Finally, an initial condition may have to be adjoined to the above conditions. The mathematical problem of solving equation (1) taking (2) to (5) into account is immense and beyond present capabilities. For our purpose we will make the following quite drastic but, never- theless, plausible simplifications (a) to (d) which will reduce the above problem to a more managable form. (a) In view of the very slow flow, we can assume creep conditions where the mass forces can be neglected as compared with the viscous and gravit- ational forces. The term on the left ofequation (1) will thus be neglected. (b) Since the vertical velocity w in a creeping thin almost horizontal layer is small as compared with the horizontal components, we will assume that (6) and neglect w everywhere except in the conserv- ation of volume condition (3). (c) Moreover, the thin layer creep also implies that 58 JÖKULL 33. ÁR
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160
Blaðsíða 161
Blaðsíða 162
Blaðsíða 163
Blaðsíða 164
Blaðsíða 165
Blaðsíða 166
Blaðsíða 167
Blaðsíða 168
Blaðsíða 169
Blaðsíða 170
Blaðsíða 171
Blaðsíða 172
Blaðsíða 173
Blaðsíða 174
Blaðsíða 175
Blaðsíða 176
Blaðsíða 177
Blaðsíða 178
Blaðsíða 179
Blaðsíða 180
Blaðsíða 181
Blaðsíða 182
Blaðsíða 183
Blaðsíða 184

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.