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Eruptions, dégazage et croissance de bulles dans les volcans

Le 21 février 2013 - Ecrit par Un jour une brève Voir les commentaires

Cet article a été écrit en partenariat avec Mathématique de la planète Terre

Le site Mathématiques de la Planète Terre (MPT), aujourd’hui Brèves de maths, a proposé, durant toute l’année 2013, une brève quotidienne avec « pour objectif d’illustrer la variété des problèmes scientifiques dans lesquels la recherche mathématique actuelle joue un rôle important, ainsi que certains grands moments dans l’histoire des sciences où les mathématiques ont, en interaction avec les autres sciences, aidé à comprendre ce que nul n’avait compris jusque-là. »

Vous pourrez retrouver la plupart de ces brèves dans notre dossier Mathématiques de la Planète Terre et l’intégralité ainsi que de nouvelles brèves, sur le site Brèves de maths.

La compréhension des mécanismes éruptifs est à la base de la prévention des risques liés aux volcans ainsi que de l’étude de la construction de la croûte terrestre. Comment déterminer l’éruption qui aura lieu ? En raison des difficultés évidentes à obtenir des informations in situ , un moyen détourné mais efficace pour répondre à cette question est d’établir un modèle mathématique reproduisant certains phénomènes critiques liés à l’ascension de magma.

Pour lire la suite

Post-scriptum :

Brève rédigée par Simona Mancini (Univ. Orléans) et Alain Burgisser (ISTerre Chambéry) d’après les travaux réalisés par Alain Burgisser, Jonathan Castro, Louis Forestier-Coste, François James, Simona Mancini, Indira Molina et Ian Schipper dans le projet ERC DEMONS.

Pour en savoir plus :

Un article sur la formation de bulles gazeuse dans le magma, paru dans La Recherche.
Simulation numérique d’une éruption explosive.
H.M. Gonnermann, M. Manga (2007), « The fluid mechanics inside a volcano », Annu. Rev. Fluid Mech. Vol. 39, pp. 321–356 [en anglais].
L. Forsestier-Coste, S. Mancini (2012), « A finite volume preserving scheme on nonuniform meshes and for multidimensional coalescence », SIAM J. Sci. Comp., Vol. 34 [en anglais].
L. Forsestier-Coste, S. Mancini, A. Burgisser, F. James (2012), « Numerical resolution of a mono-disperse model of bubble growth in magmas », Appl. Math. Model., Vol. 36 [en anglais].
A.A. Proussevitch, D.L. Sahagian, A.T. Anderson (1993), « Dynamics of diffusive bubble growth in magma : isothermal case », J. Geophys. Res., Vol. 98 [en anglais].
C. Villani (2002), « A review of mathematical topics in collisional kinetic theory », S. Friedlander and D. Serre, Elsevier Science [en anglais].

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