The fragmentation-induced fluidisation of pyroclastic density currents
Notice bibliographique
Résumé
Pyroclastic density currents (PDCs) are the most lethal volcanic process on Earth. Forecasting their inundation area is essential to mitigate their risk, but existing models are limited by our poor understanding of their dynamics. Here, we explore the role of evolving grain-size distribution in controlling the runout of the most common PDCs, known as block-and-ash flows (BAFs). Through a combination of theory, analysis of deposits and experiments of natural mixtures, we show that rapid changes of the grain-size distribution transported in BAFs result in the reduction of pore volume (compaction) within the first kilometres of their runout. We then use a multiphase flow model to show how the compressibility of granular mixtures leads to fragmentation-induced fluidisation (FIF) and excess pore-fluid pressure in BAFs. This process dominates the first ~2 km of their runout, where the effective friction coefficient is progressively reduced. Beyond that distance, transport is modulated by diffusion of the excess pore pressure. Fragmentation-induced fluidisation provides a physical basis to explain the decades-long use of low effective friction coefficients used in depth-averaged simulations required to match observed flow inundation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».