화산은 종종 연속 용암 흐름, 재 및 가스의 지속적인 수직 폭발 기둥, 라 하르 형태의 진흙 흐름 및 pyroclastic 밀도 전류 (즉, pyroclastic flows, pfs)와 같은 주요 폭발 활동을 제시 할 때 파괴와 재앙의 에이전트로 여겨집니다. 100km/h 이상의 속도로 지상 레벨, 화산으로 내려가는 모든 것을 불 태우고 파괴합니다.
그러나, 화산 학자들은 a) 화산의 폭발 이력 (결정 론적 접근)에 기초하여 화산 위험 맵을 구성함으로써 이러한 유형의 현상을 평가했다. b) 확률 적 접근법 (통계적) 사용; 또는 c) 둘의 조합. 그러나, 눈에 띄지 않는 활동이 거의 없거나 전혀없는 수십 년 동안 남아 있었던 화산에서, 고대 분화의 예금이 잘 보존되지 않은 곳에서, 수치 모델링은 화산 위험 평가 과정에서 편리한 도구가됩니다. 그러나 수치 모델이란 무엇이며, 화산에서 개발 된 것과 같은 자연 현상을 모방하는 데 어떻게 사용될 수 있습니까?
평범한 말로, 모델은 항상 개념적 그리기, 수학 공식, 실험, 또는보다 복잡한 컴퓨터 프로그램 형식으로 실제 세계의 추상화가 될 것입니다. 그러나 컴퓨터 프로그램에는 이러한 모든 표현과 현실 세계의 사용 가능한 모든 정보가 제대로 작동해야합니다. 따라서 지질학에서 수치 모델은 수학적 방정식을 사용하여 특정 현상과 관련된 물리적 조건과 지형의 지형과 같은 다른 입력 매개 변수 또는 화산 폭발 및 관련 위험과 같은 지질 시나리오의 시뮬레이션을 위해 계산 프로그램을 구성하는 다른 모델 조건을 설명합니다.
.이것은 우리가 멕시코에서 가장 활발한 화산 (Tacaná 화산으로 알려진) 인 Tacaná Volcanic Complex (TVC)에 대해 수행 한 분석의 경우였으며, 이는 두 나라 사이의 국제 국경이 NW에서 SE까지 단지를 가로 지르기 때문에 과테말라가 공유합니다. 이 화산의 경우, 우리는 미국 뉴욕 주 버팔로 대학교의 지구 물리학 적 질량 흐름 그룹에서 개발 한 Titan2d 오픈 코드 (Patra et al., 2005)를 사용하여 자연 지형에 대한 지질 질량 흐름의 시뮬레이션을 사용했습니다. 특히, 우리는 폭발적인 활동을 재개 할 경우 미래의 흐름의 발전 (지난 4 만 년 동안 생성 된 것들을 사용하여)의 발달을 평가하기 위해 TVC에서 PFS 시뮬레이션에 중점을 두었습니다. 이 유형의 행사는 작년 6 월에 TVC에서 남동쪽으로 ~ 100km 떨어진 과테말라의 Fuego Volcano에서 발생했습니다. 이 행사는 화산에서 남쪽으로 13km 이상을 여행 한 PF를 생산하고 여러 마을을 묻었습니다. TVC에서 이러한 유형의 위험을 평가하는 데 관심을 갖는 재난
.TVC는 단지 하나의 화산 일뿐 만 아니라 4 개의 화산 구조물의 복잡한 시스템이 함께 짜고 지향적 인 NE-SW이며, 과거에는 8 개 이상의 PF가 개발되었습니다. 약 2000 년 전이 단지의 마지막 폭발 에피소드에서 시작된 가장 큰 것은 화산 정상 회담에서 남쪽으로 ~ 15km 거리에 도달했습니다. 작년에 Fuego Volcano에서 개발 된 PF보다 더 먼 거리입니다!
.따라서 TITAN2D의 수치 코드를 사용하여 소규모 PFS에서 2000 년 전에 시작된 이벤트에 이르기까지 이벤트의 개발 가능성을 고려하여 TVC에서 다른 폭발 시나리오를 시뮬레이션했습니다. Titan2D로 얻은 결과는 궤적을 묘사하여 PFS가 따라야 할 화산을 낮추고 최대 속도, 거리 및 흐름 예금에 도달 한 깊이가 있습니다.
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이러한 결과와 세심하고 시간이 많이 걸리는 분석 후 다음 단계는 모든 정보를지도에 넣는 것으로 구성되어 있으며, 이는 중소 기준, 중간 및 대규모 이벤트의 PF에 영향을받을 수있는 영역을 보여주었습니다 (예 :저, 중간 및 높은 영향). 최근에 발표 된 우리의 연구에서 제안한 최종 위험 맵은 저널 화산 및 지열 연구 , TVC의 폭발성 활동 (IT 형성을 형성하는 주요 화산 구조)의 갱신의 경우, 개발 된 흐름은 대부분 멕시코 영토 (이 지역에서 가장 인구가 많은)을 향한 것으로 나타 났으며, 이는 2000 년에서 12,000 명의 사람들에게 ~ 10km의 반경에 영향을 미칩니다. 이지도에서, 우리는 또한 다른 유형의 화산 위험이 PFS 형성으로 동시에 촉진 될 수 있음을 보여 주었다. 즉, 화산의 주요 배수를 빠르게 아래로 경사하는 물고기를 형성하는 물과 화산 잔해물이 혼합 된 라 하르의 형성
입니다.TVC의 경우, 그것을 배수하는 두 개의 주요 강이 있습니다. 코팅 칸과 그러한 강과 그 강은 아래쪽으로 PFS에 의해 퇴적 된 화산 재료를 저지대로 쉽게 운반하여 홍수와 더 큰 영역의 영향을 미칩니다. 이 현상은 6 월 PFS에 남은 퇴적물이 분화 후 며칠 동안 발생한 폭우로 인해 침식되기 시작했기 때문에 과테말라에서 푸에고 화산의 2018 년 분화 동안 발생하여 더 큰 재난을 일으켰습니다.
.따라서 이러한 유형의지도의 건설은 주요 화산 재난을 예방하는 중요한 도구 역할을합니다. 민사 보호 당국이 미래의 PFS가 취할 궤적을 알고 있다면, Tacaná Volcano의 미래의 Volcano의 미래 위기에 대비하기 위해 지방 정부 (멕시코 및 과테말라)와 함께 적절한 대피 경로를 설계하거나 비상 계획을 업데이트 할 수 있기 때문입니다.
참조 :
- Patra, A.K., Bauer, A.C., Nichita, C.C., Pitman, E.B., Sheridan, M.F., Bursik, M.I., Rupp, B., Webber, A., Stinton, A.J., Namikawa, L., Renschler, C., 2005. J. 화산. 지열. 해안 139, 1-21.
