Upp í vindinn - 01.05.2007, Blaðsíða 72

Upp í vindinn - 01.05.2007, Blaðsíða 72
... Upp í vindinn some models continuing fragmentation of the magma is included in the model, but in others constant particle siz- es are assumed. A model by Melnik et al (2002) includes the following Flow regimes and boundaries: Magma flow regime Homogeneous from magma chamber until gas saturation pressure exceeds fluid pres- sure. Constant density, viscosity and laminar velocity. Bubble regime Vesiculated magma from ho- mogeneous till magma frag- mentation. Bubbles grow due to exsolu- tion of the gas with fluid pres- sure drop. Velocity and viscosity in- creases. Flow is laminar with sharp gradients before fragmenta- tion due to viscous friction. Fragmented flow regime (or surface). Fragmentation criteria applied. Gas-particle dispersive flowfrom fragmentation till level to the vent. Turbulent flow, velocities large and accelerating. In steady flow, velocities are subsonic, in transient flow supersonic. Following assumptions are for the flow: Magma, 3-phase system - melt, crystals and gas. Viscous liquid, viscosity depends on concentrations of dissolved gas and crystals. Permeable flow through the magma. Pressure difference between melt and bubbles is ac- counted for. Fragmentation happens when overpressure in the melt reaches critical value. 2 particle sizes after fragmentation. The equation system includes mass conservation, mo- mentum balance, bubble growth, gas particle dispersion and fragmentation wave conservation laws. With a shock wave in the vent, this model gives the following approxi- mative results for the ereuption discharge in the magma chamber pressure range 80 - 230 Mpa. Q (kg/sec) = 2997928 e0015248908 PP in MPa The physical properties of the conduit are L = 8 km and d = 50 m for conduit length and diameter in this model result. Magma chamber temperature is T 850°C and ini- tial water content 5,85%. In lceland this data would cor- respond to an overburden pressure of 130 - 230 MPa. Many other conduit models exist on eruptive conduit flow with various degrees of sophistication. Vergniolle and Jaupart, (1986), Dobran, (1992), Papale and Dobran, (1993) (separated flow between magma and, gas), Pa- pale and Dobran, (1993), (variations in viscosity, density, and gas solubility with melt composition), Proussevitch and Sahagian, (1998) (transient conduit flow) and Papale (2001) (incomplete fragmentation). A plume rise model Many such models exist. Fig 2 shows an output screen from one of the simpler ones. It is available free on the internet. By close inspection of Fig. 2 all 3 phases of the plume may be seen. Fig 2. Screen from the Erupt3 plume model by Dr. Ken Wohletz, LosAlamos National Laboratory; http:H www.eesl 1 .lanl.gov/EES11 /Staff/Wohletz/wohletz. html Translatory floods from subglacial eruptions These floods, the jokelhlaups, are very dangerous, Elias- son etal (2007). In order to estimate their strength, plume models are very helpful. Take for instance the output from the model by Melnik et al (2003), the range 107- 108 kg/ s of can create 50.000 - 500.000 m3/sec of meltwater. Fig. 3 shows a computer simulation of a jokulhlaup down the Markarfljot valley in lceland, Eliasson et al (2007). The water discharge is 300.000 m3/sec. In the po- sition shown the flood is best described as a wall of wa- ter, travelling down the valley with a velocity of 20 m/s, or 72 km/hour. The flood will devastate the valley com- pletely. The lcelandic civil defense force has worked out a major contingency plan to meet this catastrophe if it ever occurs. The probability of this event is about 1 % in the next 15 years Eliasson et al (2006) Fig. 3 Acomputer simulation by Vatnaskil of the jokulhlaup down Markarfljot. References Dobran, F., Nonequilibrium flow in volcanic conduits and appli- cation to the eruptions of Mt. St. Helens on May 18, 1980, and 72
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

x

Upp í vindinn

Beinir tenglar

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

Tengja á þennan titil: Upp í vindinn
https://timarit.is/publication/1929

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.