Hazard assessment of the ongoing lava dome eruption at Popocatépetl volcano from the statistical analysis of significant explosive events in the period of 1997 to 2016.

Abstract

El volcán Popocatépetl inició un episodio eruptivo en 1994 después de un periodo de 70 años de quietud. Este episodio, que persiste hasta el momento, se caracteriza por una secuencia de episodios sucesivos de emplazamiento y destrucción de domos de lava. Esta actividad va acompañada por la producción de columnas eruptivas de ceniza que alcanzan alturas considerables, tanto en las etapas de formación como de destrucción de los domos. Debido a que la altura de la columna es un indicador de la tasa de liberación de energía de cada evento y de su poder de dispersión y potencial destructivo, utilizamos ese parámetro como indicador del peligro asociado a esa actividad. Por lo tanto, hemos construido una base de datos de las columnas producidas por explosiones significativas que han superado la altura de 4 km sobre la cumbre del volcán en el período de 1997 a 2016. Considerando la ocurrencia de las columnas como una variable aleatoria que representa el peligro de dicha actividad explosiva, analizamos las características estadísticas de esa base de datos. Encontramos que se puede describir la ocurrencia de explosiones significativas como un proceso puntual que se desarrolla en al menos dos etapas, con un punto de cambio significativo en 2003. La primera etapa 1997-2003 tiene un marcado carácter no-estacionario, y se describe bien con una distribución de Mezcla de Exponenciales (MOED), mientras que la segunda, de 2003 a 2016 se comporta de forma estacionaria y se ajusta satisfactoriamente a una distribución exponencial. Esta característica produce diferencias importantes en los resultados de evaluación del peligro de ocurrencia de columnas eruptivas significativas, por lo que es importante analizar continuamente las características estadísticas del proceso para identificar posibles cambios en la dependencia temporal del proceso, que por lo general no van acompañados de manifestaciones físicas evidentes.