Über Turbulenzen der Meeresoberfläche, hervorgerufen durch Unterwasser-Vulkanausbrüche

Abstract

Ein Unterwasser-Vulkanausbruch kann unter bestimmten Bedingungen die Bildung von Sultanen, senkrechten Flüssigkeitsausbrüchen in die Luft, zur Folge haben. Zusammen mit Wasser bilden die sehr heißen Eruptionsprodukte eine Gasblase, die Wasserdampf und gasförmige Eruptionsprodukte enthält. Die Ausdehnung der Gasblase führt zur Sultanbildung. Untersucht wird der Einfluß der Größe H/P (H Explosionstiefe, P = 10,3 m Luftdruck in m/Ws) auf die Kennwerte des Sultans, wodurch man ein Verfahren zur Bewertung von Sultanabmessungen bei Eruptionen von Unterwasservulkanen aufstellen kann. Die ermittelten theoretischen Abhängigkeiten wurden experimentell überprüft. Ein Vergleich der experimentellen und theoretischen Werte des Sultanradius zeigt, daß man bei entsprechender Wahl des Kennwerts h plus (h plus = h plus tief/R max, wobei h plus tief die Höhe und R max der maximale Radius der Blase ist) mit dem angenommenen Modell die Kennwerte des Sultans berechnen kann. Mit dieser Methode wurde auch die Energie der Unterwassereruption des Vulkans Miodzin am 23. Oktober 1952 bestimmt. Die Berechnung bei der Eruption eines Unterwasservulkans mit der Energie von 10 hoch 17 J in 640 m Tiefe ergab, daß der Sultanradius dabei ca. 9 km beträgt. Eine dementsprechende Turbulenz der freien Meeresoberfläche von ca. 250 km wurde mit Satelliten festgestellt. Solche Informationen sind zur Bestimmung der Vulkanherde im Meer von Interesse.