Ця симуляція моделює виверження вулкана у вигляді двовимірного поперечного перерізу з пулом до 3 000 частинок викиду. Кожна частинка позначається як лавова бомба, порошина попелу, газовий клуб або пірокластичний потік і рухається покадрово під дією сили тяжіння (0,18) та додаткових сил залежно від типу. Тиск накопичується в магматичній камері і, досягши 100, викидає через жерло частинки з початковою швидкістю, заданою силою виверження.
Панель керування дозволяє вибрати стиль виверження (Стромболі, Гавайський, Вулканський або Плінський) і налаштувати чотири параметри: швидкість тиску, силу виверження, в'язкість лави та щільність попелу. Вища в'язкість уповільнює рух лави по схилах, а щільність попелу визначає висоту шлейфу. Живі показники відображають кількість частинок, температуру лави, наближений індекс вулканічної вибуховості (ІВЕ) та кількість вивержень — ілюструючи, як склад магми впливає на реальні виверження: від спокійних лавових фонтанів до смертоносних пірокластичних сурежів.
Що саме показує ця симуляція вулкана?
Вона відображає бічний переріз вулканічного конуса з центральним жерлом. Тиск магми накопичується в камері, а під час виверження жерло викидає лавові бомби, хмару попелу, газ і пірокластичні потоки. Кожен уламок — це окрема частинка, що рухається під дією сили тяжіння і опору середовища.
Як працює механізм виверження?
Тиск зростає щокадру з заданою вами швидкістю. Коли він досягає 100, вулкан виривається автоматично, або ви можете запустити виверження вручну кнопкою «Вивергнути». Під час виверження жерло генерує пакети частинок протягом тривалості, пропорційної силі виверження, а швидкість і кількість вибираються частково випадково — щоб відтворити турбулентний викид.
Що регулюють чотири повзунки?
Швидкість тиску визначає, як швидко камера перезаряджається між виверженнями. Сила виверження задає швидкість запуску та кількість вилетілих лавових бомб. В'язкість (від 0,1 до 1,0) керує тим, як швидко лава сповільнюється та сповзає по схилу. Щільність попелу (від 0 до 10) визначає, скільки порошинок піднімається в шлейф.
Стромболі — часті слабкі вибухи з лавовими бомбами; Гавайський — низьков'язка лава, що вільно тече; Вулканський — короткий, насичений попелом і вибуховий; Плінський — найбільш жорстокий, з найвищою силою і велетенською попеловою колоною. Кожен пресет завантажує відповідні значення тиску, сили, в'язкості та попелу.
Лавові бомби летять по балістичній траєкторії, а після приземлення перетворюються на пірокластичну частинку. Попіл плавучий (він втрачає половину прискорення вільного падіння), дрейфує під дією вітру і гине при зіткненні. Газ сильно піднімається вгору і розсіюється. Пірокластичні потоки притискаються до землі й уповільнюються, поширюючись по схилах.
ІВЕ — це логарифмічна шкала від 0 до 8, яку вулканологи використовують для оцінки потужності виверження за об'ємом викинутого матеріалу та висотою шлейфу. У цій симуляції він є простим наближенням, розрахованим на основі сили виверження, тому є орієнтовним, а не точним виміром. Плінські події відповідають ІВЕ 5–8.
В'язкість відображає хімічний склад магми: багаті на кремнезем магми клейкіші, утримують газ і вивергаються вибухово, тоді як рідка базальтова магма тече вільно, як у гавайських виверженнях. У моделі вища в'язкість змушує лавові бомби та пірокластичні частинки швидше гальмувати, тому потоки залишаються короткими й товстими, а не мчать по схилу.
Показник температури відображає внутрішнє теплове значення найгарячішої активної частинки на діапазон приблизно від 700 до 1 100 градусів Цельсія — що відповідає реальним температурам лави. Частинки охолоджуються поступово щокадру, тому щойно викинута лава світиться найяскравіше, а колір переходить від білясто-помаранчевого до темно-червоного в міру охолодження.
Це якісна навчальна модель, а не дослідницький гідродинамічний солвер. Вона відтворює правильну поведінку — балістичні бомби, плавучий попіл, газ, що підіймається, пірокластичні потоки, що притискаються до землі, зв'язок в'язкості та вибуховості — але не розв'язує рівнянь реальної магмодинаміки, термодинаміки чи атмосферної фізики, а числа є ілюстративними.
Симуляція ілюструє, чому пірокластичні потоки є найсмертоноснішою загрозою вулкана: вони рухаються швидко, притискаються до рельєфу та залишаються гарячими. Вона також показує, як хмара попелу дрейфує за вітром — саме тому виверження порушують авіасполучення та якість повітря далеко від жерла, і чому стиль виверження залежить від в'язкості магми та вмісту газів.