Na początku był wieki wybuch — wulkany i piroklastyczne prądy gęstościowe
W ramach projektu DFAM (Decompression and fragmentation of andesitic magmas during explosive events at open-vent volcanoes) badano procesy odpowiadające za powstawanie piroklastycznych prądów gęstościowych (PDC). PDC to szybko przemieszczające się prądy gorącego gazu i popiołu powstałe w następstwie erupcji wulkanicznych, stanowiące zagrożenie dla ludzi, mienia, zwierząt gospodarskich i upraw oraz zakłócające ruch powietrzny. W miarę rozprzestrzeniania PDC mogą generować wtórne chmury określane chmurami Co-PDC. Zrozumienie powstawania chmur Co-PDC i odróżnienie popiołu z kanału erupcyjnego od popiołu Co-PDC w osadach opadowych ma kluczowe znaczenia dla zrozumienia dynamiki erupcji eksplozywnych. Ponadto udział popiołu Co-PDC nie jest uwzględniany w modelach dyspersji popiołu stosowanych podczas erupcji i decydujących o ewentualnym zamknięciu przestrzeni powietrznej. Osady popiołu wulkanicznego mogą ujawniać mechanizmy prowadzące do erupcji eksplozywnych i regulujące ich przebieg, umożliwiając naukowcom zrozumienie i przewidzenie zachowania wulkanu. Kluczowym wymogiem dla oceny ryzyka stwarzanego przez popiół wulkaniczny i interpretacji erupcji jest dokładne scharakteryzowanie źródeł popiołu wyrzucanego do atmosfery i przenoszonego z wiatrem. Projekt DFAM wyjaśnił dynamikę chmury Co-PDC powstałej na początku erupcji wulkanu Mount St Helens 18 maja 1980 roku. Udało się to osiągnąć przez połączenie szczegółowej analizy granulometrycznej i analizy składowych z powtórną analizą pola wiatru atmosferycznego i zdjęć satelitarnych rozprzestrzeniania się chmury popiołu. Uczeni opracowali również i poddali ponownej analizie olbrzymią ilość opublikowanych danych dotyczących chmur Co-PDC. Ponadto zaprojektowano analogowe narzędzia do badania w skali laboratoryjnej inicjacji chmur Co-PDC, co pozwoliło lepiej zrozumieć rolę wielkości ziaren i temperatury w powstawaniu chmur Co-PDC. Oba działania doprowadziły do nowego spojrzenia na sedymentację pyłu z chmury wulkanicznej. Opracowano również ulepszone symulacje numeryczne dyspersji i sedymentacji pyłu wulkanicznego po współpracy z innymi badaczami prowadzącymi modelowanie numeryczne. Stanowiło to istotny postęp dla społeczności naukowej badającej dyspersję popiołu i poszerzyło horyzonty badawcze. Prace w ramach projektu DFAM przyniosą znaczne korzyści agencjom modelującym dystrybucję popiołu oraz oceniającym i ograniczającym zagrożenia związane z popiołem.
Słowa kluczowe
Piroklastyczne prądy gęstościowe, popiół wulkaniczny, erupcja wulkaniczna, chmury Co-PDC, Mount St Helens, modele numeryczne, wielkość ziarna
