Vent Opening Probability map and Pyroclastic Density Currents hazard assessment at Somma-Vesuvio through a multidisciplinary approach based on physical volcanology and numerical modeling

Il progetto di dottorato al termine del triennio ha permesso di raggiungere i seguenti obiettivi: a) costituzione di un database comprendente i dati vulcanologici più significativi per quanto riguarda lo sviluppo di una mappa di probabilità di apertura bocche all’interno della caldera del Somma-Vesuvio (SV); b) creazione di mappe di densità di probabilità per ogni dataset vulcanologico individuato in a) e combinazione lineare di tali mappe, opportunamente pesate tramite il giudizio degli esperti, per ottenere una prima mappa di probabilità apertura bocche con specifico riferimento al vulcanismo esplosivo; c) studio di terreno e di laboratorio di depositi selezionati di colate piroclastiche del SV per meglio definire le granulometrie iniziali dei flussi piroclastici, le aree invase dalle correnti e i volumi emessi; d) validazione di modelli fisici semplificati e simulazione numerica della formazione e propagazione dei flussi piroclastici utilizzando i nuovi parametri definiti in c), e) stima della pericolosità delle colate piroclastiche in caso di riattivazione del SV attraverso la creazione di una prima mappa probabilistica preliminare di invasione da flussi piroclastici. The PhD project, at the end of the 3 years, has allowed the achievement of the following objectives: a) the implementation of a Geo-Database which includes volcanological/structural data (where epistemic uncertainty has been quantified) useful for the development of a vent opening probability map within the present outline of the Somma-Vesuvio (SV) caldera; b) the definition of Probability Density Maps for each of the dataset defined in a) and the linear combination of such maps, with different weights defined after Structured Expert Judgement (SEJ) procedures, in order to obtain a first vent opening probability map with specific focus on explosive volcanism; c) field and laboratory analyses of selected PDC deposits in order to better define Total-Grain Size Distributions (TGSD), inundation areas and the volumes of eruptive units; d) the validation of simplified physical models and the numerical modeling of the formation and propagation of PDCs using as input parameters field data defined in c); e) PDC hazard assessment in case of a reactivation of SV through the implementation of a preliminary PDC probability invasion map for a specific scenario.