МОСКВА, 17 сентября. /ТАСС/. Российские ученые установили закономерности извержения вулканов, выявив влияние вязкости магмы на форму вулканических куполов и опасность их обрушения, что позволит лучше прогнозировать такие события. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Journal International, сообщила в четверг пресс-служба Российского научного фонда, при поддержке которого выполнена работа.

"Исследователи выяснили, что строение купола зависит от скорости кристаллизации магмы, тогда как ранее считалось, что основное влияние исходит от охлаждения. Чем быстрее выжимается лава, тем меньше она успевает закристаллизоваться, и тем ниже ее вязкость. По рассчитанному распределению напряжений внутри купола можно оценить возможность его обрушения, приводящего к образованию пирокластических потоков, которые и являются основной причиной разрушений и человеческих жертв при подобного рода извержениях", - говорится в сообщении.

Извержение вулкана - это процесс излияния магмы и выброса вулканом раскаленных обломков и пепла. Освобождаясь от воды и других летучих веществ при выходе на поверхность, магма становится лавой. Если в магме содержится мало кристаллов и много растворенных газов, она относительно маловязкая и взрывоопасная. Лавы средней вязкости формируют пологие вулканические купола. Если же вязкость лавы высокая, то образуется неустойчивый объект, который выглядит как обелиск.

Лавовые купола обычно имеют твердую поверхность, но остаются подвижными и деформируются в течение дней или даже месяцев. Обрушение таких объектов может вызвать взрывное извержение магмы, камнепад, обвалы и излияние пирокластических потоков - смеси высокотемпературных вулканических газов, пепла и обломков пород. При этом в лабораторных условиях сложно воссоздать модель купола, достаточно похожую на оригинал, в результате это явление остается недостаточно изученным.

Ученым из Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, Института математики и механики имени Н. Н. Красовского УрО РАН и МГУ имени М. В. Ломоносова удалось создать двумерную модель динамики и устойчивости вулканических куполов при помощи программной системы "Ансис", основанной на методе конечных объемов. Этот метод позволяет разбить рассчитываемый объем лавы на подобласти и, составив для них системы дифференциальных уравнений, затем найти нужные параметры путем интегрирования.

"Данное исследование позволило оценить вязкость магмы. Также можно восстанавливать историю развития куполов, замеряя формы лавовых куполов с использованием методов компьютерного зрения и теории обработки изображений. Если мы будем знать, насколько прочен купол и его панцирь, то сможем спрогнозировать его обрушение и оценить опасность образования пирокластических потоков", - сказал главный научный сотрудник Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН Али Исмаил-заде, слова которого приводятся в сообщении.