Використання космічної інформації у вивчення літосфери: Застосування супутникових спостережень для вивчення вулканічної активності і загроз, пов'язаних із виверженням вулканів

Практичне заняття: Вивчення можливостей і аналіз методів застосування супутникових спостережень для вивчення вулканічної активності і загроз, пов'язаних із виверженням вулканів. 

Задачі в галузі безпеки цікаві тим, що вони дозволяють оглянути різні аспекти широкого кола прикладних завдань. Наприклад, для огляду можливостей ДЗЗ в галузі геології, спробуємо розглянути питання моніторингу вулканічної активності.

Найбільш поширеним застосуванням є глобальний моніторинг вулканічної активності. Методи ДЗЗ дозволяють проводити його за різними складовими - від контролю тектонічних параметрів, до моніторингу окремих вулканів.

Окремі вулкани також об'єктом дослідження ДЗЗ. Наприклад, теплова активність вулканів є успішно контрольованою засобами ДЗЗ.

Постійний моніторинг активних вулканів проводиться супутниковими засобами.

Особливої уваги потребують виверження, коли потрібен контроль розповсюдження потоків лави і попелу.

Засоби і методи контролю стану поверхні, зокрема деформацій і рухів поверхні, є невід'ємною складовою моніторингу вулканів.

При виверженні вулканів відбувається викид великої кількості різноманітних матеріалів, контроль розповсюдження яких є важливим з точки зору безпеки. Однак, ці матеріали мають різні спектральні характеристики, а тому потребують залучення всіх наявних інструментів для спостереження в усіх можливих діапазонах.

Ці спостереження дозволяють отримувати карти, в тому числі прогнозні, розподілу різноманітних забруднень.

Статистика розподілу забруднень слугує для оцінки перешкод для навігації.

А також для оцінки соціо-екологічних ризиків (потенційної шкоди для здоров'я населення і функціонування екосистем).

Наймасштабнішим прикладом застосування методів ДЗЗ для моніторингу і контролю наслідків виверження стало вивчення виверження вулкану Eyjafjallajökull в Ісландії в березні 2010 р.

Було зафіксовано всі стадії виверження і його наслідків - ескалації процесів, індукованих виверженням, в оптичному діапазоні спостережень.

Проведено моніторинг викидів аерозолів, пилу і твердих часток.

Вперше зафіксовано індуковану електричну активність і її вплив на іоносферу.

А також проведено моніторинг наслідків - індукованих повеней, зсувів, сходження лавин тощо.

За допомогою набору метеорологічних і атмосферних інструментів було проведено моніторинг і прогнозування розповсюдження небезпечних забруднень. В тому числі - забруднень, що зупинили роботу навігаційних систем. Ці спостереження дають змогу вимірювати концентрації речовин в абсолютних фізичних значеннях.

При цьому моніторинг вулканічної діяльності є досить простою задачею. На базі університету Чикаго діє студентський проект з контролю вулканів за ознакою теплової активності. Для цього використовуються дані теплової зйомки NOAA, які мають часове розрізнення 6 годин і просторове 1,2 км. Ці спостереження дають прямі показники температури поверхні з точністю 0,1 С. Зважаючи, що окремі вулканічні басейни знаходяться поза межами прямого доступу людини, оперативності цієї моніторингової системи достатньо для вирішення задач безпеки.

Таким чином, за допомогою широкого комплексу методів ДЗЗ, вирішуються задачі вулканічного моніторингу, які формально відносяться як до галузі геології, так і до завдань безпеки.