Modèle de registre de dispersion des cendres

Brève description de la modélisation de la dispersion des cendres volcaniques: HYSPLIT calcule le transport et la dispersion des cendres volcaniques à partir d`une colonne de cendres s`étendant du sommet du volcan au haut de la colonne. Le modèle utilise des particules sphériques de densité 2,5 * 10 ^ 6 g m-3 avec des diamètres allant de 0,3 à 30 microns. Une distribution de particules a été tirée de l`échantillonnage d`aéronefs des nuages de cendres du Mont St. Helens et du volcan de la redoute (Hobbs, P. V., L. F. Radke, J. H. Lyons, R.

J. Ferek, D. J. Coffman et T. J. Casadevall, 1991: mesures aéroportées des émissions 1990 éruptions volcaniques du Mont redoute, J. Géophys. Res., 96, 18 735-18 752.).

VAFTAD est un modèle Eularien tridimensionnel qui calcule l`advection et la dispersion des cendres volcaniques à l`aide de données météorologiques et volcanologiques. Incorporé dans le modèle sont une fonction de distribution de cendres, advection verticale et horizontale, sédimentation gravitationnelle des cendres, la diffusion des cendres, et les concentrations de cendres-air. Le modèle calcule un nuage de cendres «visuelle» qui a été calibré en comparant les concentrations calculées par modèle avec des images satellites. L`amplitude de l`éruption (calculée à l`aide de l`entrée utilisateur de la hauteur de la colonne de cendres) est également utilisée dans le modèle. Une description détaillée du modèle peut être trouvée sur la page d`information de VAFTAD. Entrée de modèle les données météorologiques utilisées par VAFTAD sont générées par le Centre national de prédiction environnementale, qui comprend la pression superficielle et les composantes horizontales et verticales du vent à 13 niveaux de pression. Les données du NCEP sont téléchargées dans l`ARL dans les champs de prévision de 6 heures quatre fois par jour. Le modèle VAFTAD utilise les données formatées du NCEP AVN 191 km.

Vous trouverez plus d`informations sur les données météorologiques quadrillées ici. Les cendres volcaniques peuvent provoquer des événements critiques de pollution atmosphérique et d`autres impacts. Les modèles de transport atmosphérique sont essentiels pour modéliser la dispersion des cendres volcaniques. La couche limite planétaire (PBL) – la partie inférieure atmosphérique turbulente qui opère sur des échelles qui ne peuvent pas être explicitement représentées dans les modèles – influe fortement sur la dispersion des polluants. Nous avons simulé la météorologie sur l`Équateur, en utilisant le modèle de recherche météorologique et de prévision (WRF 3.7.1) avec 7 schémas PBL: (1) Université Yonsei (YSU); (2) Mellor-Yamada-Janjic (MYJ); (3) Hong et Pan (GFS); (5) Mellor-Yamada Nakanishi et niino Level 2,5 (MYNN 2.5); (6) Boulac PBL (BL); et (7) Shin-Hong (SH). Après, les sorties météorologiques ont été ingérés dans le modèle FALL3DV pour simuler la dispersion des cendres et la sédimentation à partir de 4 éruptions (volcan Tungurahua: 16 déc. 2012, 14 juillet 2013 et 1 février 2014) (volcan Cotopaxi: 14 août 2015) qui a eu lieu en Équateur en ces 6 dernières années. Les nuages de cendres modélisés étaient qualitatifs comparés aux nuages de cendres détectés par le VAAC de Washington. Les quantités de cendres modélisées ont été comparées avec des enregistrements de compteurs de cendres situés sur les stations autour de ces volcans. Pour toutes les éruptions et tous les schémas PBL, les nuages de cendres modélisés étaient assez cohérents avec les détectés.

Le système MYJ PBL a fourni les meilleures performances (R2 ≥ 0,5 pour toutes les éruptions) dans la modélisation des quantités de cendres. Dans d`autres évaluations, MYJ fait partie des régimes de PBL qui ont fourni de meilleures performances lors de la modélisation de la dispersion des polluants atmosphériques. Ces résultats suggèrent que le schéma PBL de MYJ pourrait être un bon choix pour la modélisation de la qualité de l`air et des cendres volcaniques dans la région andine de l`Équateur. HYSPLIT est configuré pour utiliser le même terme de source de cendres volcaniques et produire des graphiques de sortie identiques à ceux de VAFTAD (Heffter et Stunder, 1993).