simulierte Temperaturverteilung in einer Eruptionsäule mit Aschenstrom

PD Dr. Ulrich Knittel:
Vulkanismus

Lektion 5:
Plinianische Eruptionen 5B: Eruptionssäule


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Die Eruptionssäule plinianischer Eruptionen

Plinianische Eruptionen sind durch die, schon von Plinius 79 n.Chr. plastisch beschriebenen, oft blumenkohlartig aussehenden, Eruptionswolken gekennzeichnet.

Diese Eruptionswolken sind der oberste Teil der Eruptionsäule, die aus folgenden Bereichen besteht:

  • der Gas-Schub-Phase
  • der konvektiven Auftriebszone, und
  • der Schirmregion.

Die Partikel (Magmafetzen, Bims) erreichen in der Gas-Schub-Phase Höhen von 1,5 bis 4,5 km, je nach Austrittsgeschwindigkeit (1400-2100 km/h). Größere Höhen sind durch den ballistischen Flug der beschleunigten Partikel nicht zu erreichen.

Da die Magmafetzen beim Aufstieg in der Gas-Schub-Phase Wärme an die Luft abgeben und platzende Blasen zusätzlich heiße Gase abgeben, wird die Luft in der Eruptionssäule so stark erwärmt, daß sie wie ein Heissluftballon schnell aufsteigt. Dies ist die konvektive Auftriebszone, in der alle Partikel, deren Fallgeschwindigkeit kleiner ist als die Aufstiegsgeschwindigkeit der erhitzten Luft, mitgerissen und in größere Höhen verfrachtet werden.

Die Höhe der Eruptionssäule wird von der Förderrate gesteuert, da sie im Wesentlichen von der Auftriebsphase abhängt (siehe Abbildung rechts). Die Geometrie des Schlotes und damit die durch die Gas-Schub-Phase erreichte Höhe ist nur von geringer Bedeutung.

Bei plinianischen Eruptionen entstehen Ablagerungen, die sich aufgrund ihrer Ausbildung und des Transportmechanismus in drei Hauptgruppen unterteilen lassen.








Schema plinianischer Eruptionen

Schemazeichnung der plinianischen Eruptionssäule









Höhe von Eruptionssäulen

Höhe der Eruptionssäulen historischer Eruptionen in Abhängigkeit von der Eruptionsrate (in m3)