КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 14-17-00520
НазваниеМоделирование течений вулканической лавы и лавовых брекчий
Руководитель Исмаил-Заде Али Тофик оглы, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской академии наук (ИТПЗ РАН) , г Москва
Конкурс №1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-410 - Современная геодинамика, моделирование геодинамических процессов
Ключевые слова Вулкан, течение лавы, брекчии, природная опасность, математическое/численное моделирование
Код ГРНТИ37.31.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение проблемы безопасности населения и объектов инфраструктуры при вулканических извержениях и течении лавы. Научная проблема заключается в моделировании и распознавании опасных мест течения лавы, что позволит сократить или даже предотвратить катастрофы как результат извержения вулканов. Будут разработаны математические модели и их численные аналоги, а также построены численные алгоритмы для решения следующих сопряженных специфических задач: гравитационного течения лавы по склонам вулкана усложненного движениями лавовых брекчий; течение горячей лавы по склонам вулкана и оценка ее температурного режима, режима солидификации, образования корки, ее растрескивания и движений; восстановление температурного режима вулканической магмы (до извержения) и вулканической лавы (после такового) по поверхностным измерениям температуры и теплового потока. Разработанные методы будут опробованы на модельных аналогах вулканов Ключевской Сопки (Россия) и Mauna Loa (США). Современные методы математического и численного решения задач о течении лавы будут использованы для изучения этой научной проблемы. Актуальность математического моделирования динамики лавовых потоков связана с необходимостью предсказания скоростей распространения потоков, площадей и толщин, которые они могут покрыть. В связи со значительными вычислительными трудностями, задача о течение вулканической лавы с движущимися лавовыми брекчиями не ставилась. Наша группа займется этой сложной задачей впервые в мировой практике. Участники научной группы имеют значительный опыт работы в вычислительной геодинамике и вулканологии, и по аналитическим и численным методам решения прямых и обратных задач течения вязкой жидкости.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Веденеева Е.А. Растекание лавы во время вулканических извержений при условии частичного проскальзывания на подстилающей поверхности Известия РАН. Механика жидкости и газа, №2, С. 27-40 (год публикации - 2015)
Публикации
1. Melnik O., Vedeneeva E., Utkin I. Influence of basal slip on the propagation and cooling of lava flows Geophysical Research Abstracts, Vienna, Vol. 17, EGU2015-2545 (год публикации - 2015)
2.
Tsepelev I., Ismail-Zadeh A., Melnik O., Korotkii A.
Numerical modeling of a fluid flow with rafts: An application to volcanic lava flows
Journal of Geodynamics, 97, 31-41 (год публикации - 2016)
10.1016/j.jog.2016.02.010
3. Korotkii A., Kovtunov D., Ismail-Zadeh A., Tsepelev I., Melnik O. Quantitative reconstruction of thermal and dynamic characteristics of volcanic lava from surface thermal measurements Geophysical Journal International (год публикации - 2016)
4. Короткий А. И., Стародубцева Ю. В. Моделирование прямых и обратных граничных задач для стационарных моделей тепломассопереноса Издательство Уральского Университета, Екатеринбург, ISBN 978-5-7996-1606-9 (год публикации - 2015)
5. Короткий А.И., Ковтунов Д.А., Исмаил-Заде А.Т., Мельник О.Э., Цепелев И.А. Определение характеристик лавового потока по измерениям физических параметров на его поверхности Труды международной конференции «Актуальные проблемы вычислительной и прикладной математики», Новосибирск, Абвей, ISBN 978-5-9905347-2-8, стр. 395-401. (год публикации - 2015)
6.
Cutter S., Ismail-Zadeh A., Alcantara-Ayala, I. et al.
Pool knowledge to stem losses from disasters
Nature, V. 522. No. 7556. P. 277-279 (год публикации - 2015)
10.1038/522277a
7. Ismail-Zadeh A., Korotkii A., Kovtunov D., Tsepelev I., Melnik O. Thermal and Dynamic Properties of Volcanic Lava Inferred from Measurements on its Surface Abstracts of the Fall Meeting, American Geophysical Union, Washington, D.C., V23A-3070 (год публикации - 2015)
8. Kovtunov D., Korotkii A., Tsepelev I., Ismail-Zadeh A., Melnik O. Inverse problem in volcanic lava flow modeling Abstracts of the 26th IUGG General Assembly, Prague, IUGG2015-3649 (год публикации - 2015)
9. Ismail-Zadeh A., Tsepelev I., Korotkii A. Modeling of gravitational multi-phase lava flows with breccias Geophysical Research Abstracts, Vienna, Vol. 17, EGU2015-2950 (год публикации - 2015)
10.
Ismail-Zadeh A., Korotkii A., Tsepelev I.
Data-driven Numerical Modelling in Geodynamics: Methods and Applications
Springer, Heidelberg (год публикации - 2016)
10.1007/978-3-319-27801-8
11. Исмаил-Заде А. Т., Ковтунов Д. А., Короткий А. И., Мельник О. Э., Цепелев И.А. Определение распределения физических характеристик внутри лавового потока по тепловым измерениям на его поверхности Доклады РАН, том 467, № 4, с. 458–462 (год публикации - 2016)
12. Уткин И.С., Мельник О.Э., Веденеева Е.А. Охлаждение потока лавы, растекающейся по плоской поверхности Вестник МГУ (год публикации - 2016)
13. Короткий А.И., Д.А. Ковтунов, А.Т. Исмаил-Заде, О.Э.Мельник, И. А. Цепелев Реконструкция характеристик лавового потока по измерениям физических параметров потока на его дневной поверхности Тезисы докладов Международного научного семинара по обратным и некорректно поставленным задачам, РУДН, Москва, ISBN 9978-5-2090680-3-7, стр. 101-102 (год публикации - 2015)
Публикации
1. Loewen, M. W., Binderman, I. N., Melnik O. E. Eruption mechanisms and short duration of large rhyolitic lava flows of Yellowstone Earth and Planetary Science Letters (год публикации - 2016)
2. Исмаил-Заде А.Т., Короткий А.И., Цепелев И.А. Data-driven numerical modelling in geodynamics and tectonophysics Материалы докладов четвертой тектонофизической конференции «Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле», Москва, 3-8 октября 2016. М.: ИФЗ РАН. (год публикации - 2016)
3. Ismail-Zadeh A., Korotkii A., Tsepelev I., Kovtunov D., Melnik O. Boundary condition optimal control problem in lava flow modelling Geophysical Research Abstracts, 18, EGU2016-10076 (год публикации - 2016)
4. Ismail-Zadeh A., Melnik O., Korotkii A., Tsepelev I. Kovtunov D. Determination of thermal/dynamic characteristics of lava flow from surface thermal measurements Geophysical Research Abstracts, 18, EGU2016-10146 (год публикации - 2016)
5. Ismail-Zadeh, A. T., Cutter, S. L., Takeuchi, K., Paton, D. Forging a paradigm shift in disaster science Natural Hazards (год публикации - 2017)
6.
Ismail-Zadeh A.
Geohazard modeling and assessment for disaster risk reduction
Geoinformatics Research Papers, 4, BS4002 (год публикации - 2016)
10.2205/2016BS02Sochi
7. Melnik O.E. Flow rate estimation in a lava tube based on surface temperature measurements Geophysical Journal International (год публикации - 2017)
8. Ismail-Zadeh A. Geohazards: Basic science for disaster risk reduction Abstracts of the 35th International Geological Congress, Cape Tow, South Africa, 27 August - 4 September 2016 (год публикации - 2016)
9.
Исмаил-Заде А.Т.
Geohazard research, modeling, and assessment for disaster risk reduction
Russian Journal of Earth Sciences, 16, ES3002 (год публикации - 2016)
10.2205/2016ES000572
10. Ismail-Zadeh A., Cutter S. L., Takeuchi K., Paton D. On a Paradigm Shift in Disaster Science Abstracts of the Fall Meeting of the American Geophysical Union, 12-16 December 2016, San Francisco, CA, USA, 149682 (год публикации - 2016)
11. Ismail-Zadeh A., Korotkii A., Kovtunov D., Melnik O., Tsepelev I. Boundary condition optimal control problem in lava flow modelling Abstract Book of the 31st Conference on Mathematical Geophysics, 6-10 June 2016, Paris, France (год публикации - 2016)