Particle sedimentation and diffusive convection in volcanic ash‐clouds
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the longevity of volcanic ash‐clouds generated by powerful explosive eruptions is a long standing problem for assessing volcanic hazards and the nature and time scale of volcanic forcings on climate change. It is well known that the lateral spreading and longevity of these clouds is influenced by stratospheric winds, particle settling and turbulent diffusion. Observations of the recent 2010 Eyjafjallajökull and 2011 Grimsvötn umbrella clouds, as well as the structure of atmospheric aerosol clouds from the 1991 Mt Pinatubo event, suggest that an additional key process governing the cloud dynamics is the production of internal layering. Here, we use analog experiments on turbulent particle‐laden umbrella clouds to show that this layering occurs where natural convection driven by particle sedimentation and the differential diffusion of primarily heat and fine particles give rise to a large scale instability. Where umbrella clouds are particularly enriched in fine ash, this “particle diffusive convection” strongly influences the cloud longevity. More generally, cloud residence time will depend on fluxes due to both individual settling and diffusive convection. We develop a new sedimentation model that includes both sedimentation processes, and which is found to capture real‐time measurements of the rate of change of particle concentration in the 1982 El Chichon, 1991 Mt Pinatubo and 1992 Mt Spurr ash‐clouds. A key result is that these combined sedimentation processes enhance the fallout of fine particles relative to expectations from individual settling suggesting that particle aggregation is not the only mechanism required to explain volcanic umbrella longevity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».