Vulkanische Fahnenentwicklung und Injektionsprofile (VolPlume)

Description: Das Projekt "Vulkanische Fahnenentwicklung und Injektionsprofile (VolPlume)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Die Modellierung der langfristigen Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf das Klima hängt entscheidend vom vertikalen Injektionsprofil der vulkanischen Gase und Partikel sowie von deren physikalisch-chemischen Eigenschaften ab. Derzeit klafft eine Lücke zwischen den hochauflösenden Modellen für Eruptionsfahnen und globalen Klimamodellen, die zu erheblichen Unsicherheiten bei den modellierten Auswirkungen von Vulkanausbrüchen führt. Dieses Projekte zielt darauf ab, diese Lücke durch die Modellierung der physikalischen und chemischen Entwicklung der Vulkanfahne auf verschiedenen Skalen zu schließen. Das übergeordnete Ziel des Projekts besteht darin, die Rolle der Entwicklung der Vulkanfahne auf den anfänglichen Verbleib und das Injektionsprofil der vulkanogenen Emissionen in Falle plinianischer und subplinianischer Eruptionen zu verstehen. Auf der Grundlage der in Phase I erzielten Ergebnisse wird eine Kombination aus Modellierungs- und Fernerkundungsstudien vorgeschlagen. Das Modellsystem ICON-ART (ICOsahedral Nonhydrostatic model with Aerosols and Reactive Trace) wird weiterentwickelt und eingesetzt, um Mehrphasenströmung, Gaschemie und Aerosoldynamik zu koppeln und so das Zusammenspiel von Chemie, Mikrophysik und Dynamik in Eruptionsfahnen zu untersuchen. Außerdem wird das ICON-ART-Modell mit neuartigen Parametrisierungen ausgestattet, um die Morphologie, Größenverteilung und Zusammensetzung der Aschepartikel bei der Untersuchung ihrer Auswirkungen auf die physikalisch-chemische und optische Entwicklung vulkanischer Wolken zu berücksichtigen. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts Strategien und Algorithmen entwickelt, um die Nahfeld-Infrarotsignatur und den Fernfeldtransport von Aschewolken mit Hilfe von Satellitendaten einzugrenzen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Bewölkung ? Asche ? Morphologie ? Satellitendaten ? Spurengas ? Aerosol ? Chemie ? Vulkanismus ? Gasförmiger Stoff ? Emissionsentwicklung ? Globales Klimamodell ? Chemikalien ? Evolution ? Studie ? Vertikalprofil ? Modellierung ? Wirkungsmodell ? Klimawirkung ? Partikel ? Größenverteilung ? Wolkenbildung ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

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License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Betreiber*in)
• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Bereitsteller*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2019-01-01 - 2025-06-24

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Volcanic Plume Evolution and Injection Profiles (VolPlume)
  Description: Modeling the long-term climate impact of volcanic eruptions depends critically on the vertical injection profile of volcanic gases and particles, and on their physicochemical properties. Currently, there is a gap between the high-resolution eruption plume models and global climate models that leads to significant uncertainties in the modeled impacts of volcanic eruptions. This proposal aims to fill this gap by modeling the physical and chemical evolution of the volcanic plume across scales. The overarching scientific goal of the project is to understand the role of volcanic plume development in shaping the initial fate and injection profile of the volcanogenic emissions in case of plinian and sub-plinian eruptions. In the light of the achievements in phase I, a combination of modeling and remote sensing studies are proposed. The ICON-ART (ICOsahedral Nonhydrostatic model with Aerosols and Reactive Trace) modelling system will be further developed and deployed to couple multiphase flow, gas chemistry and aerosol dynamics that enables studying the interplay of chemistry, microphysics, and dynamics in eruption plumes. Besides, ICON-ART model will be equipped with novel parametrizations to account for the morphology, size distribution and composition of the ash particles when dealing with their impacts on the physicochemical and optical evolution of volcanic clouds. In addition, the project will develop strategies and algorithms for constraining the near-field infrared signature and the far-field transport of plumes using the satellite data. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1118662

Status

Aktiv

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