Originariamente Scritto da
Euskadi1982
Le nubi vulcaniche sono miscele di particelle vulcaniche, gas e aria prodotte principalmente da eruzioni esplosive. Il galleggiamento gioca un ruolo fondamentale nel moto delle nubi e determinano le modalitÃ* di interazione con l'atmosfera. Diversi tipi di eruzione possono produrre le nubi vulcaniche e il loro comportamento è controllato da fattori quali la composizione del magma, la quantitÃ* e il tipo dei componenti volatili (gas vulcanici), il tasso di emissione del magma e la geometria del condotto sorgente.
Per restare nel tema di questo topic, parlerò delle nubi eruttive sostenute oriiginatesi da una singola sorgente, ovvero le nubi pliniane (Plinian plumes). Le nubi pliniane sono sostenute alla loro base dalla fuoriuscita di gas bollente e particelle che risalgono a velocitÃ* di 100-600 m/s. Questa miscela è prodotta dalla frammentazione del magma dovuta a sua volta alla vescicolazione ed essoluzione dei gas, originariamente disciolti nel magma, durante la risalita. Nel momento in cui questo materiale fuoriesce dal condotto la sua densitÃ* è generalmente superiore a quella dell'atmosfera circostante e quindi la risalita del materiale è dovuta al momento fornito dall'essoluzione dei gas. Avviene quindi una rapida decelerazione per l'effetto della gravitÃ* e per l'intrappolamento dell'aria dall'atmosfera. Questa porzione della nube (detta
jet phase) tipicamente si estende per diversi chilometrial di sopra della sorgente ed è caratterizzata da un flusso fortemente turbolento. L'aria è intrappolata nella nube proprio a causa della turbolenza, in particolare dai "mulinelli" turbolenti ai margini della nube. Quest'aria si riscalda immediatamente e si espande, contribuendo ad una diminuzione della densitÃ* della nube con l'altezza.
Una transizione critica avviene quando la densitÃ* della nube diventa inferiore rispetto a quella dell'atmosfera circostante. Le forze che guidano il moto della nube sono ora dominate dal galleggiamento e questa porzione è denominata
convective phase. Questa rappresenta una grande parte del "tronco" della colonna e si può estendere per decine di chilometri nell'atmosfera. La larghezza della nube aumenta progressivamente con l'altezza per il continuo intrappolamento dell'aria circostante nel flusso. Le velocitÃ* sono dell'ordine di 10-100 m/s. All'interno di questa porzione le velocitÃ* verticali sono più elevate lungo l'asse centrale e diminuiscono esponenzialmente verso i margini. Nelle eruzioni pliniane queste velocitÃ* sono sufficienti per trasportare particelle centimetriche per decine di chilometri nell'atmosfera. Tuttavia alcune di queste vengono perse da questa regione quando migrano verso i margini e incontrano velocitÃ* medie verticali più basse. In aggiunta alla perdita di particelle, la temperatura della parte convettiva della nube diminuisce con l'altezza e la differenza di densitÃ* con l'atmosfera circostante diminuisce a sua volta per l'intrappolamento all'interno della nube di aria via via più fredda.
Si raggiunge quindi un livello al quale la densitÃ* della nube e dell'atmosfera si eguagliano. A questo punto il galleggiamento non è più la forza trainante della risalita della nube e il materiale comincerÃ* a muoversi lateralmente ad un livello di galleggiamento neutro,
Hb. Il massimo dell'altezza della nube,
Ht, sarÃ* tuttavia più alto di questo livello a causa del momento in eccesso che la nube conserva quando raggiunge
Hb. Tra
Ht e
Hb il materiale si diffonde lateralmente a formare una specie di ombrello e questa zona è appunto detta
umbrella region. In genere questa porzione della nube viene deformata e si allunga verso est (nel nostro emisfero almeno) perchè risente delle correnti occidentali a queste quote.
Questa è una semplice descrizione introduttiva di una colonna pliniana. Mi ci vorrebbe molto più tempo per entrare nel dettaglio, e inoltre questo è pur sempre un forum di meteorologia e non di vulcanologia...
Re: Krakatoa e altezza colonna di fumo
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