Jökull


Jökull - 01.12.1983, Síða 60

Jökull - 01.12.1983, Síða 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
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160
Síða 161
Síða 162
Síða 163
Síða 164
Síða 165
Síða 166
Síða 167
Síða 168
Síða 169
Síða 170
Síða 171
Síða 172
Síða 173
Síða 174
Síða 175
Síða 176
Síða 177
Síða 178
Síða 179
Síða 180
Síða 181
Síða 182
Síða 183
Síða 184

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.