Аннотация:Вулканическая активность часто проявляется в виде циклов коротких взрыв-
ных извержений, сопровождающихся выбросом пепла и газа в атмосферу; в про-
межутках между извержениями активности практически не наблюдается. При-
мером такого типа активности может служить вулкан Santiaguito в Гватемале или
вулкан Карымский на Камчатке.
Канал вулкана при таких извержениях обычно большую часть времени закрыт
твёрдой лавовой пробкой, образующейся в результате дегазации и охлаждении
столба магмы, сильно повышающей ее вязкость. В магме под пробкой растворе-
но большое количество газа, который при падении давления образует свободную
фазу и фильтруется через пузырьки, образующиеся в магме. Циклический харак-
тер извержений можно объяснить наличием газовой полости под пробкой. Газ
фильтруется в эту полость, давление под пробкой растёт до некоторого критиче-
ского значения. Тогда пробка начинает подниматься вверх, освобождая каналы
для движения газа. За короткое время в атмосферу выбрасывается большое ко-
личество газа, давление под пробкой падает. Если пробка не запрёт канал, то
даление будет падать, пока не опустится до такого значения, при котором воз-
можно будет обратное движение пробки: она опускается вниз, и на этом цикл
завершается.
В данной работе исследуется одномерная модель канала вулкана, закрытого
подвижной пробкой, изучается процесс изменения давления в полости, модели-
руется процесс её движения. Задача решена в двух постановках: задаётся либо
скорость пробки в явном виде в зависимости от давления в полости, либо закон
трения пробки о стенки магматического канала.