Τηλεπισκόπηση χρησιμοποιούμενη για την παρακολούθηση ενεργών ηφαιστείων

Από RemoteSensing Wiki

1.Εισαγωγή

Εικόνα 1: Εικόνα που λαμβάνονται από: nai.arc.nasa.gov

Οι ηφαιστειακές εκρήξεις είναι εντυπωσιακές εκδηλώσεις και τη μελέτη αυτών των φυσικών φαινομένων.Οι κίνδυνοι και οι περιορισμοί των παρατηρήσεων του εδάφους άφησε ένα κενό για τον επιστήμονα να συμπληρώσει όσον αφορά την τήρηση στα ενεργά ηφαίστεια. Η τηλεπισκόπιση έχει αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες και έγινε ένα δημοφιλές εργαλείο για την παρατήρηση των ενεργών ηφαίστειων σε όλο τον κόσμο. Η τηλεπισκόπιση είναι η μέτρηση ή η ανάλυση των ιδιοτήτων της γήινης επιφάνειας από μια θέση που δεν έρχεται σε φυσική επαφή με τα αντικείμενα αλλά σε προβολή (USGS 2006). Υπάρχουν πολλά ενεργά ηφαίστεια στον πλανήτη Γη, και τα ηφαίστεια αυτά μπορούν σε μια εργασία, με τεχνικές τηλεπισκόπισης να συμβάλλουν με ακρίβεια και παρατηρήσεις.

2. Με χρήση δορυφορικών δεδομένων

Νέες εξελίξεις στην τηλεπισκόπηση, έχουν διευρύνει την ικανότητα των επιστημόνων σε όλο τον κόσμο να παρακολουθεί τα ηφαίστεια με τη χρήση του δορυφόρου. Δύο είδη δορυφόρων χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση των ενεργών ηφαιστείων. Η μία είναι γνωστή ως "γεωστατική", ενώ το άλλο μέσω δορυφόρου είναι γνωστό ως "χαμηλή τροχιά της Γης". Οι δορυφόροι χρησιμοποιούνται για έξι κύριους στόχους σε ό,τι αφορά τις εκρήξεις ηφαιστείων: 1) Η ταχεία ανίχνευση μιας κηλίδας της έκρηξης, 2)Η παρακολούθηση της θερμικής ενέργειας που εκπέμπεται από το ηφαίστειο, 3)Η χαρτογράφηση της περιοχής της παραμόρφωσης της επιφάνειας ενός ηφαιστείου, 4)Η μέτρηση του ηφαιστείου -τοπογραφίας και τοπογραφικές αλλαγές, 5)Η απεικονίση της χωρικής τέφρας, αέρια και τα αερολύματα που παράγονται από τις εκρήξεις, και 6)Παραπέμπει σε δεδομένα που έχουν οριστεί για κάθε ηφαίστειο για τον ποσοτικό προσδιορισμό των μελλοντικών αλλαγών.

Ένας από τους στόχους είναι να καταδειχθεί η χωρική κατανομή του σύννεφου της έκρηξης. Αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη χρήση δορυφορικών εικόνων. Όταν ένα ηφαίστειο εκρήγνυται,εκπέμπει ένα τεράστιο ποσό αερίων στην ατμόσφαιρα και αμέσως προκαλλεί τη θέρμανση του αέρα πάνω από το άνοιγμα του ηφαιστείου.Με τον καιρό, το σύννεφο της έκρηξης κινείται και απλώνεται σε έκταση.Η κυκλοφορία των ηφαιστειακών εκπομπών μπορεί να έχει βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις ή μπορεί να έχει αποτελέσματα που διαρκούν για αρκετά χρόνια.Αυτή η διαδικασία μπορεί να έχει επιπτώσεις στον καιρό και στο κλίμα μέσω του τοπικού ή παγκόσμιου areas και προσβολή της συνολικής μεταβλητότητα του κλίματος.

Εικόνα 2: Η εικόνα δείχνει την έκρηξη και το σύννεφο περίπου 1,5 ώρες μετά την πραγματική έκρηξη που σημειώθηκε.Το μπλε χρώμα απεικονίζει υψηλές θερμοκρασίες ενώ το κόκκινο χρώμα δείχνει πιο κρύες θερμοκρασίες.

Εικόνα 3: Η εικόνα ελήφθη περίπου 3 ώρες μετά την πραγματική έκρηξη.Παρατηρείται ότι το μέγεθος της έκρηξης, σύννεφο σε σύγκριση με το μέγεθος των νεφών στην παραπάνω εικόνα.Και πάλι,το μπλε χρώμα αντιπροσωπεύει τις ζεστές θερμοκρασίες και το κόκκινο χρώμα δείχνει τις πιο κρύες θερμοκρασίες.

3. Χρησιμοποιώντας συμβολομετρία ραντάρ

Οι ηφαιστειακές διεργασίες μπορούν να συμβούν πολύ πιο κάτω επιφάνεια της Γης, ως εκ τούτου δεν είναι ορατό με γυμνό μάτι. Έτσι, το ραντάρ παρέχει ένα νέο εργαλείο για να βοηθήσει τη μελέτη και τη κατανόηση της δομής ενός ηφαιστείου.Το ραντάρ της συμβολομετρίας χρησιμοποιείται για δύο κυρίως λόγους: 1)να εξετάσει την τοπογραφία ενός ηφαιστείου και 2)να αλλάζει την επιφάνεια του χάρτη, όπως ροές λάβας ή παραμορφώσεων.Αυτό βοηθά στην παροχή ενός ασφαλούς enviornement καθώς επίσης και τη μείωση του ποσού της τοποθεσίας πληροφορίες για τις χρειάζονται.Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν τα ηφαίστεια σε όλα τα είδη των περιβαλλόντων.Interferograms είναι το αποτέλεσμα της συνδυασμένης εικόνες ραντάρ ,που διαφοροποιούνται μόνο από το χρόνο.Αυτές οι εικόνες μπορούν να εντοπίσουν τη ροή του μάγματος με τη χαρτογράφηση της παραμορφώσεις της επιφάνειας, οποία θα διευκολύνει την παρακολούθηση και την ανάλυση των δραστηριοτήτων κάτω από την επιφάνεια.Το ραντάρ χρησιμοποιείται ευρύτερα, επειδή υπάρχουν λιγότεροι περιορισμοί σχετικά με την πραγματική εικόνα της διαδικασίας της λήψης των αποφάσεων.Το ραντάρ είναι σε θέση να διεισδύσει τα σύννεφα, ως εκ τούτου υπάρχουν λιγότεροι περιορισμοί σχετικά με την ώρα της ημέρας ή το υψόμετρο και η διαδικασία του ραντάρ πραγματοποιείται.Ηotspots παρακολούθηση είναι ένα παράδειγμα πώς το ραντάρ χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της ηφαιστειακής δραστηριότητας. Επιπτώσεις των ηφαιστειακών εκρήξεων μπορεί να επηρεάσει τα σπίτια, τους πληθυσμούς, τη χρήση στη γεωργία κλπ., Έτσι, οι προβλέψεις του δυναμικού της ηφαιστειακής δραστηριότητας μπορεί να παραχθεί σε μια έγκαιρη μόδα, που είναι απαραίτητες για την αυτοσυγκέντρωση των κινδύνων. Το ραντάρ interferomtery παρέχει πλήρη γεωγραφική κάλυψη από το διάστημα ως εκ τούτου μπορεί να παράσχει τις προβλέψεις και τις προβλέψεις της ηφαιστειακής δραστηριότητας πριν από την έκρηξη συμβεί.

Εικόνα 4:Η εικόνα απεικονίζει μια εικόνα παρακολούθηση ενός hotspot.Το κόκκινο χρώμα απεικονίζει μια περιοχή όπου η παραμόρφωση διαπιστώνεται.Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα εμφανίζεται κάτω από την επιφάνεια της Γης, όπως η στροφή θάλαμο μάγματος.Το κίτρινο αντιπροσωπεύει την πραγματική hotspot.

4.Υπεριώδη Τηλεπισκόπηση

Η Υπεριώδη Τηλεπισκόπιση χρησιμοποιείται για την παραγωγή των μετρήσεων και των δεδομένων των ηφαιστειακών εκπομπών κατά τη διάρκεια της πραγματικής έκρηξης.Έτσι, η υπεριώδης τηλεπισκόπηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο μονιτορ των εκπομπών του διοξειδίου του θείου και την τέφρα που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα από τις εκρήξεις ως σύννεφα. Για την παρακολούθηση των ηφαιστείων παρέχεται ένα ασφαλές μοντέλο για τα ηφαιστειακά νέφη.Οι υπεριώδη χάρτες παρέχουν συστατικά ατμόσφαιρας και αισθητήρια και όχι φωτογραφίες για ένα ενεργό ηφαίστειο.Τα δεδομένα που συλλέγονται από αυτό το είδος της τηλεπισκόπισης βοηθά στον υπολογισμό προϋπολογισμών θείου,παρακολούθησης ηφαιστειακής ως σύννεφα και μπορούν να εκτιμήσουν τιν ηφαιστειακές επιπτώσεις από τις εκρήξεις στην γήινη ατμόσφαιρα.Το όργανο που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της υπεριώδους διεργασίες είναι γνωστό ως η Total Ozone Mapping Spectrometer.Το μέσο αυτό είναι ένα φασματόμετρο υπεριώδη που παρακολουθεί το όζον και τη διακύμανση των τάσεων της ατμόσφαιρας με μέτρηση της ανακλαστικότητας και τη χρήση έξι διαφορετικών ζωνών μήκους κύματος. Αυτό γίνεται με τη μέτρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας.Οι περισσότερες από τις επιπτώσεις κοντά στην έκρηξη του ηφαιστείου είναι το ίδιο όπως οι ροές λάβας, κατολισθήσεις, κλπ. και μπορούν να παρατηρηθούν από φωτογραφίες, αλλά τα αέρια που εκπέμπονται από ένα ενεργό ηφαίστειο μπορεί να έχει επιπτώσεις στο κλίμα και τον καιρό πολύ μετά την πραγματική έκρηξη.Ένα παράδειγμα αυτής της διαδικασίας είναι η μετατροπή του διοξειδίου του θείου, που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα.Αυτό το είδος της ηφαιστειακής αεροζόλ μπορεί να έχει επιπτώσεις της ατμόσφαιρας της χημείας της και του κλίματος με την αύξηση της ατμοσφαιρικής λευκαύγειας, η αντανάκλαση της ηλιακής ακτινοβολίας ή την τροποποίηση των αερίων του θερμοκηπίου. Η Χαρτογράφηση Spectrometer μπορεί να τηρήσει αυτές τις επιπτώσεις και, επίσης,να βοηθήσει στην πρόβλεψη του μελλοντικού κλίματος και τις καιρικές μεταβολές.Χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει με ακρίβεια το διοξείδιο του θείου στην ατμόσφαιρα,όπως ήταν μετά την έκρηξη του El Chichon, στο Μεξικό το 1982.

Εικόνα 5:Η εικόνα είναι του θείου -σύννεφο διοξειδίου που εκπέμπεται από την έκρηξη του 1982 El Chichon, Μεξικό. Η εικόνα απεικονίζει την έξοδο των αερολυμάτων τέσσερις ημέρες μετά την πραγματική έκρηξη.

4.Συμπεράσματα

Τα ηφαίστεια διαφέρουν από άλλους φυσικούς κινδύνους επειδή βρίσκονται σε ορισμένους τομείς. Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα για τη χρήση και την ακρίβεια των εφαρμογών τηλεπισκόπισης σε σχέση με ενεργά ηφαίστεια. Η τηλεπισκόπιση είναι σε θέση να παρακολουθεί τα ηφαίστεια στις πιο απομονωμένες περιοχές χωρίς εκτεταμένες ενέργειες εργατικού δυναμικού. Χωρίς την ανάγκη για προσωπικό για την εκτέλεση επί τόπου έρευνες και η απειλή για την ανθρώπινη ζωή έχει ελαχιστοποιηθεί. Η τηλεπισκόπιση έχει βοηθήσει σε πολλές πτυχές της συλλογής δεδομένων, την ικανότητα να συγκεντρώνουν δεδομένα απευθείας από δορυφόρο και έχει βελτιώσει την έγκαιρη μελέτη των ηφαιστειακών εκρήξεων.Πριν τη χρήση της τηλεπισκόπισης εν ενεργεία ηφαιστειότητα, οι επιστήμονες θα έπρεπε να συγκεντρώσούν σε site-δεδομένων και τη διαδικασία των δεδομένων. Τελικά την παραγωγή εικόνων και models. Τώρα, με το συμπληρωματικό της εικόνας από ένα μέσο δορυφόρου, τα γεγονότα που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό ενός ηφαιστείου μπορεί να παρατηρηθεί σε ένα θέμα λεπτών. Η τηλεπισκόπιση έχει ασκήσει σημαντική επίδραση συμβάλλοντας στην κατανόηση και την πρόβλεψη της ζωής των ενεργών ηφαιστείων. Αυτό δεν θα σώσει μόνο ο χρόνος, τις ζωές και πόρους, αλλά μπορεί επίσης να βοηθήσει στην πρόβλεψη της μελλοντικής του πλανήτη μας.

Πηγή: Cara Haas -ES 771 Remote Sensing Φθινόπωρο 2007- http://translate.google.gr/translate