|
Прогнозы извержений вулканов на Земле и Венере
|
|
|
|
Когда в 2022 году произошло извержение Мауна-Лоа, крупнейший поток лавы направился прямо к Дэниелу К. Шоссе 200 штата Иноуйе, также известное как Седловая дорога, является важнейшим маршрутом, который доставляет многих жителей из их домов с одной стороны на работу - с другой. Никто не мог точно предсказать, будет ли лава продолжать течь и в конечном итоге перекроет шоссе, или же резко остановится, спасая дорогу.
|
|
|
|
Однако, когда вулкан начнет извергаться в следующий раз, ученые смогут лучше отслеживать извержение в режиме реального времени и делать более точные прогнозы о том, куда потечет лава и когда может произойти извержение вулкана. Эти достижения достигнуты благодаря доступности спутниковых данных из государственных и частных источников, а также алгоритмам машинного обучения, разработанным в Pitt с помощью коллеги из Италии, о чем говорится в недавней публикации в журнале вулканологических и геотермальных исследований.
|
|
|
|
Во время 13-дневного извержения вулкана Мауна-Лоа Иэн Флинн, доцент-исследователь кафедры геологии и экологии Питтской школы искусств и наук имени Кеннета П. Дитриха, работал в лаборатории профессора Майкла Рэмси.
|
|
|
|
В то время исследователям становилось доступно все больше данных с частных спутников. Рэмси поинтересовался, можно ли объединить эти новые источники с традиционными правительственными спутниками для получения более точных прогнозов. "Он спросил, могу ли я составить карту лавового потока в режиме реального времени и увидеть, как фронт потока движется к единственной дороге, которая пересекает остров", - сказал Флинн.
|
|
|
|
|
|
|
Он смог. Он смог наблюдать, как лава движется к Сэддл-роуд. "Проблема заключалась в том, что лава направлялась прямиком к дороге", - сказал Флинн. "Она остановилась примерно в 1,5 милях от дороги".
|
|
|
|
Однако лучший способ обезопасить людей в случае извержения - это узнать об этом как можно раньше, до того, как лава начнет стекать по склонам холмов.
|
|
|
|
"У каждого вулкана есть своя индивидуальность"
|
|
|
|
Исследователи уже знали, что повышенная температура и сейсмическая активность являются признаками приближающегося извержения, но насколько сильного? Насколько активны занятия? Как рано? В целом на эти вопросы трудно ответить.
|
|
|
|
Работая с коллегой, доктором Клаудией Коррадино (Claudia Corradino) из Итальянского национального института геофизики и вулканологии (INGV), команда смогла использовать алгоритм машинного обучения для определения повышения температуры за месяц до начала извержения. Хотя этот сигнал о приближении извержения был обнаружен после того, как оно закончилось, любое новое понимание того, как вулкан ведет себя перед извержением, помогает ученым предсказать, когда произойдет следующее извержение.
|
|
|
|
"У каждого вулкана есть своя индивидуальность", - сказал Флинн. "Да, это банально, но это правда. Все они разные". В течение многих лет он изучал Мауна-Лоа, пытаясь понять, как эти изменения связаны с его извержениями.
|
|
|
|
Объединение общедоступных и частных данных позволило добиться именно этого. Но Флинн подумал, что можно получить более полезную информацию. В частности, о толщине лавового потока. Он обратился к доктору Шашанку Бхушану, коллеге, работающему в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.
|
|
|
|
Бхушан проделал аналогичную работу с ледниками. "Я обратился к нему и спросил: "Можем ли мы использовать эту методологию, которую вы применяете к ледникам, и адаптировать ее к лавовым потокам?" Он ответил: "Я не знаю. Давайте попробуем"."Это действительно сработало, и дало Флинну и его коллегам еще один инструмент для понимания извержения.
|
|
|
|
"Получение видимых данных помогло нам понять, куда он направляется", - сказал Флинн, но эти данные двумерные. "Теперь мы также можем рассчитать толщину потока и понять, сколько материала выходит". Эта информация является ключом к пониманию того, началось ли извержение только что или оно идет на убыль. Ее также можно проанализировать с точки зрения температурных тенденций, чтобы понять, как лава остывает с течением времени.
|
|
|
|
"Во-первых, если лава все еще горячая, это все еще опасно. Вы же не хотите, чтобы кто-то ходил по чему-то, что все еще выделяет опасные химические вещества", - сказал он. И знание того, когда лава остыла, может помочь исследователям более точно проанализировать ее состав.
|
|
|
|
Когда мы будем искать активные потоки лавы на других планетах, знание того, сколько времени требуется лаве для остывания на Земле, поможет нам лучше понять, что произойдет, если мы увидим горячий поток на Венере", - сказал он. В зависимости от условий окружающей среды скорость охлаждения должна быть разной. "Знание того, как остывает лава, позволяет ученым лучше использовать наши модели, когда мы обнаруживаем действующие вулканы на других планетах".
|
|
|
|
По мере того как становится доступно все больше данных, Флинн и его коллеги не только продолжают узнавать больше об извержении Мауна-Лоа, но и о том, какая информация им понадобится о других вулканах. Вряд ли найдется универсальное решение для прогнозирования извержений всех вулканов, но, возможно, есть способ найти уникальное решение для прогнозирования извержений в отдельных местах.
|
|
|
|
Мауна—Лоа, возможно, является самым активным вулканом в мире, но другие вулканы могут представлять такую же, если не большую, угрозу для людей, живущих поблизости. У каждого из них есть свои особенности, и для каждого может потребоваться своя собственная система мониторинга.
|
|
|
|
Источник
|
