Ηφαίστειο στα Νότια Νησιά Σάντουιτς

Από RemoteSensing Wiki

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Εικόνα 1: Δορυδορικη οικονα απο ΝΟΑΑ.

Τον Οκτώβριο του 2001, ένα ανενεργό ηφαίστειο στα απομακρυσμένα Νότια Νησιά Σάντουιτς άρχισε να αναβλύζει τέφρα και λάβα από την κορυφή του. Ήταν η πρώτη έκρηξη του Όρους Μπελίντα στην καταγεγραμμένη ιστορία. Λιγότερο από 24 ώρες μετά την έκρηξη, μια ερευνητική ομάδα που έχει έδρα σχεδόν 9.000 μίλια μακριά στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης είχαν ήδη εκτιμήσει πόση ενέργεια είχε ξεχειλίσει από το ηφαίστειο.Τα Νότια Νησιά Σάντουιτς βρίσκονται ανάμεσα στο νότιο άκρο της Νότιας Αμερικής και την ηπειρωτική Ανταρκτική, μια από τις πιο απομονωμένες περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας στη Γη. Περισσότερα από 1.500 δυνητικά ενεργά ηφαίστεια στο τοπίο της Γης, εκ των οποίων περίπου 500 είναι ενεργά σε κάθε δεδομένη στιγμή. Αν και οι επιστήμονες μελετούν τα περισσότερα ηφαίστεια της Γης με παραδοσιακές μεθόδους παρατήρησης εδάφους, ένας δορυφόρος τηλεπισκόπησης γίνεται γρήγορα ένα σημαντικό εργαλείο για την κατανόηση του πού, πότε και γιατί τα ηφαίστεια της Γης εκρήγνυνται περιοδικά.Δορυφορική τεχνολογία παρέχει σήμερα τη δυνατότητα να παρακολουθείται η ηφαιστειακή δραστηριότητα ακόμη και στις πιο απομονωμένες γωνιές του πλανήτη, και να παρακολουθούνται συστηματικά οι αλλαγές στην επιφάνεια της Γης που ενδέχεται να σημαίνει μια επικείμενη έκρηξη. Επιπλέον, απομακρυσμένα δεδομένα τηλεπισκόπησης προσφέρουν στους επιστήμονες την ευκαιρία για την πρόληψη καταστροφικών ζημιών για τη ζωή και την περιουσία από τον καθορισμό του τρόπου και του τόπου στον οποίο εξαπλώνονται τα ηφαιστειακά συντρίμμια μετά την έκρηξη.

1 "Hot spots" ΣΕ ΟΛΟ ΤΟΝ ΚΟΣΜΟ

Ακριβώς πριν από 10 χρόνια, η έκρηξη στο Όρος Belinda ενδέχεται να μην είχε εντοπιστεί για εβδομάδες ή ακόμη και μήνες. "Κανονικά, αυτό το απομακρυσμένο ηφαίστειο θα είχε φύγει χωρίς κανέναν έλεγχο," δήλωσε ο Rob Wright, ερευνητής στο Ινστιτούτο Χαβάη Γεωφυσικής και πλανητολογίας (HIGP). "Ωστόσο, όταν το σύστημά μας ανίχνευσε hot spots στο Montagu νησί, αποφασίσαμε να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά. Επιθεώρηση δορυφορικών ψήφιακών εικόνων επιβεβαίωσε ότι τα καυτά σημεία ήταν πράγματι το αποτέλεσμα της ηφαιστειακής δραστηριότητας. "

Το "σύστημα" Wright στο οποίο αναφέρεται είναι το MODIS Thermal προειδοποίησης, γνωστό ως MODVOLC, το οποίο επιτρέπει τώρα στους επιστήμονες να εντοπίσουν ηφαιστειακή δραστηριότητα οπουδήποτε στον κόσμο μέσα σε λίγες ώρες από την εμφάνισή του. Το MODVOLC χρησιμοποιεί στοιχεία που αποκτήθηκαν από την Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) , τα οποία φέρουν επί του σκάφους της NASA Terra και Aqua δορυφόρους. "Ο αλγόριθμος που έχουμε αναπτύξει σαρώνει κάθε 1-pixel χιλιόμετρα εντός κάθε εικόνα MODIS για να δούμε αν περιέχει υψηλή θερμοκρασία, πηγές θερμότητας, ή καυτά σημεία. Αυτές οι πηγές θερμότητας μπορεί να είναι ενεργές ροές λάβας, θόλοι λάβας, ή λίμνες λάβας. Από το MODIS επιτυγχάνεται πλήρως η παγκόσμια κάλυψη κάθε 48 ώρες, αυτό σημαίνει ότι οι έλεγχοι των συστημάτων μας για κάθε τετραγωνικό χιλιόμετρο του πλανήτη για την ηφαιστειακή δραστηριότητα γίνεται μία φορά κάθε δύο ημέρες » Για κάθε προσδιοριζόμενο hot spot (καυτό σημείο), το MODVOLC καταγράφει την ημερομηνία και την ώρα κατά την οποία είχε παρατηρηθεί, γεωγραφικές συντεταγμένες του, τη θέση του δορυφόρου και τον ήλιο, και τη φασματική ακτινοβόληση (το ποσό της ενέργειας που εκπέμπεται από την επιφάνεια της γης σε διάφορα μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος). Δεδομένου ότι η δραστική ροη λάβας ή η καλλιέργεια θόλου λάβας εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, αυτά τα καυτά σημεία είναι σχετικά εύκολο να ανιχνευθούν σε εικόνες MODIS, ακόμη και όταν είναι μικρότερη από 1-pixel χιλιόμετρα MODIS . "Η λίμνη λάβα στο Όρος Έρεβος στην Ανταρκτική είναι μόνο περίπου 10 μέτρα στη διάμετρο, αλλά είναι σαφώς αναγνωρίσιμη σε MODIS εικόνες και, συνεπώς, από το σύστημα παρακολούθησης μας," είπε ο Ράιτ.

Ένα πιθανό πρόβλημα με σχεδόν καθημερινό σύστημα παρακολούθησης όπως το MODVOLC είναι ο μεγάλος όγκος των δεδομένων που προκύπτουν. "Αν θέλετε να μελετήσετε μεγάλες περιοχές με υψηλή χρονική ανάλυση, θα πρέπει να κάνετε λήψη ενός τεράστιου όγκου των δεδομένων MODIS για να ολοκληρώσετε το έργο», είπε ο Ράιτ. Το πρόβλημα είχε ξεπεραστεί, ωστόσο, μέσω της λειτουργίας MODVOLC μέσω Goddard της NASA Space Flight Center (GSFC) Earth Sciences (GES) DAAC. "Εκτέλεση του αλγορίθμου στο GES DAAC μας επιτρέπει κυρίως να συμπιεστούν γρήγορα μεγάλες ποσότητες δεδομένων εικόνας σε μια χούφτα των αρχείων κειμένου, το οποίο περιλαμβάνει τις λεπτομέρειες της μόνο τα pixels που περιέχουν hot spots. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να παρακολουθούμε όλη την υδρόγειο σε σχεδόν πραγματικό χρόνο », είπε ο Ράιτ.

Ο δικτυακός τόπος επιτρέπει επίσης στους χρήστες να κάνουν κλικ σε οποιαδήποτε περιοχή του πλανήτη και "μεγέθυνση" σε μεμονωμένες εκρήξεις ή να κάνουν συγκρίσεις μεταξύ δύο ηφαιστείων. "Μπορείτε να συγκρίνετε, για παράδειγμα, τη συμπεριφορά του θόλου λάβας στο Soufriere Hills ηφαίστειο στο νησί Montserrat της με τη συμπεριφορά του θόλου σε Colima Volcano στο Μεξικό», είπε ο Ράιτ.

Εικόνα 2: Αυτή η εικόνα δείχνει την έκρηξη του ηφαιστείου Kavachi, ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο που βρίσκεται στα ανοικτά των Νήσων του Σολομώντα. Όταν η λάβα Kavachi έφτασε στην επιφάνεια της θάλασσας, το 2002, το MODVOLC θερμικό σύστημα συναγερμού εντόπισε τη θερμότητα που εκπέμπεται.(Εικόνα από NOAA)

Χρησιμοποιώντας MODVOLC, ο Ράιτ και οι συνάδελφοί του έχουν δει πολλά ενεργά ηφαίστεια που προηγουμένως είχαν περάσει απαρατήρητα. Ένα παράδειγμα είναι η έκρηξη του 2002 ενός υποβρύχιου ηφαίστειου στα ανοικτά των Νήσων Σολομώντος στο Νότιο Ειρηνικό. "Το Kavachi ηφαίστειο είναι συνήθως κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, αλλά στα τέλη του 2002 αρχίσαμε να βλέπουμε hot spots στην ακριβή τοποθεσία όπου το Kavachi θα πρέπει να είναι», είπε ο Ράιτ. "Αποδείχθηκε ότι ξέσπασε λάβα που προκάλεσε το ηφαίστειο να αυξηθεί, έτσι ώστε η κορυφή του κατέληξε λίγο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, και όταν έσκασε το κεφάλι του πάνω από τα κύματα, το σύστημά μας εντόπισε την εκπέμπουσα θερμότητα."

Πηγή:Άρθρο της NASA Κέντρα Αρχείο (DAACs.)