Ученые Института математики и компьютерных наук Уральского федерального университета опубликовали в журналах “Nonlinear Processes in Geophysics” и “The European Physical Journal B” результаты своих исследований, которые свидетельствуют о том, что относительно небольшие внешние возмущения (шумы), идущие от сторонних геологических процессов, играют важную роль в извержении вулканов.
Доктор физико-математических наук профессор Дмитрий Александров с коллегами дополнили существующую теоретическую модель взаимодействия жерла вулкана с закрывающей его пробкой, учтя влияние силы трения. “Моделировать вулканы сложно, потому что геофизические и химические параметры извержений вулканов проявляют высокий уровень неопределенности”, — отмечают авторы статей.
По словам ученых, до тех пор пока будет невозможно улучшить моделирование динамики вулканов, прогнозирование извержений, скорее всего, так и останется эмпирическим. Проблемой таких моделей является то, что динамика извержения вулкана очень сложна и реализуется с участием несвязанных или случайных процессов.
Опубликованные результаты содержат доказательства того, что вулканическая активность может быть вызвана внешними шумами. Авторы статьи “How a small noise generates large-amplitude oscillations of volcanic plug and provides high seismicity”, вышедшей в “The European Physical Journal B” в апреле нынешнего года, продемонстрировали влияние шума на запуск извержения. Они показали, что под действием нелинейной силы трения вулканическая пробка и жерло проявляют поведение, названное прерывистым движением (stick-slip motion). Это стимулирует вулканическую пробку подниматься и опускаться. Увеличение интенсивности шума приводит к движению пробки по типу барабанного боя. Во второй статье “Analysis of stochastic model for nonlinear volcanic dynamics” ученые показали влияние шума на периодичность вулканической активности.
Обнаруженный исследователями тип поведения — очередной кирпичик в понимании физических механизмов вулканической сейсмичности, считают ученые.
Дмитрий БЕНЕМАНСКИЙ
Нет комментариев