Rheologie, Transportmechanismen und Separationsprozesse pyroklastischer Ströme

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Pyroklastische Ströme mit Volumina kleiner als 1 bis größer als 5000 km3 und Reichweiten kleiner als 1 bis größer als 400 km stellen wegen ihres plötzlichen Auftretens und schneller Ausbreitung die größte Gefahr im Umfeld explosiver Vulkane dar. Vorhersagen ihrer Ausbreitung benötigen bisher nur wenig bekannte physikalische Grundlagen über Transportprozesse und Ursachen ihrer hohen Mobilität. In diesem Vorhaben sollen rheologische Parameter und Fließverhalten pyroklastischer Ströme im Experiment gemessen werden, insbesondere als Funktion von polydisperser Korngrößenzusammensetzung, Temperatur und topographischem Relief. Als besonders gefährlicher Aspekt pyroklastischer Ströme sollen darüber hinaus Ursachen und quantitative Zusammenhänge der Separation schneller Asche-Surges experimentell bestimmt werden. Die Skalierung experimenteller Ergebnisse auf natürliche Ströme setzt vergleichbare Parameter aus beiden Systemen voraus, die durch Untersuchungen an den Ablagerungen gut dokumentierter Ströme der Montserrat-Eruptionen seit 1995 gewonnen werden sollen.