ОЦЕНКА СУММАРНОЙ МАССЫ ВЫБРОСОВ ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПЕПЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛЕЙ АТМОСФЕРНОГО ПЕРЕНОСА

Abstract

Предложен метод расчета суммарной массы и гранулометрического состава пепла, поступающего в атмосферу при эксплозивных извержениях вулканов, на основе прямого численного моделирования процессов переноса и выпадения пепловых частиц и измерений отложенной массы в зоне пеплопада. Исходя из минимальной априорной информации о структуре поля ветра и высотах выброса, решение сводится к переопределенной задаче относительно одного параметра мощности выброса, оцениваемого методом наименьших квадратов. В качестве примера рассмотрено эксплозивное событие на вулкане Кизимен 13 января 2011 г., сопровождавшееся выбросом пирокластических продуктов на высоты 6 9 км над у. м. с последующим распространением подветренного шлейфа на расстояние порядка первых сотен километров. Итоговая оценка величины выброса 0.68 1.67 млн т в целом согласуется с расчетами по методу изопахит и с использованием номограммы С.А. Федотова, основываясь на данных о высоте эруптивного шлейфа и скорости ветра. Показано, что мезомасштабные (2 200 км) атмосферные возмущения над горами оказывают определяющее влияние на условия переноса/осаждения пепловых частиц, которое необходимо учитывать для корректных оценок массы выброса и роли эоловой гравитационной дифференциации пеплового материала в процессе формирования вулканогенных отложений.