Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Сравнение информации о пепловых шлейфах вулканов, получаемой на основе численного моделирования и обработки спутниковых данных

Константинова А.М. (1), Гирина О.А. (2), Мальковский С.И. (2), Кашницкий А.В. (1), Лупян Е.А. (1)
(1) ИКИ РАН, Москва, Россия
(2) Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия
Пепловые шлейфы, возникающие в результате эксплозивных извержений вулканов Камчатки и Курил, представляют серьёзную опасность для авиации и населения, поэтому решение задач обнаружения пепловых шлейфов и прогноза их распространения очень важно и востребовано. Для мониторинга активных вулканов специалистами ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ НИЦ Планета была создана и эксплуатируется информационная система (ИС) «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил (VolSatView)» (Гордеев и др., 2016). Помимо других возможностей, в ИС VolSatView доступны для визуализации результаты численного моделирования распространения пепловых шлейфов на основе модели PUFF (Searcy et al., 1998; Malkovsky et al., 2017), выполняемого в автоматизированной ИС «Сигнал» (Сорокин и др., 2016). Настоящий доклад посвящён разработке критерия достоверности результатов такого моделирования на основе их сравнения с данными спутниковых наблюдений.
Авторами намечено два варианта решения задачи. Первый заключается в сравнении контуров пепловых шлейфов, полученных по результатам моделирования и обработки спутниковых данных. Однако в этом случае существует сложность выделения шлейфа по спутниковым данным во многих случаях (облачность, низкая концентрация пепловых частиц и др.). Второй вариант заключается в следующем: по результатам моделирования выделяется контур шлейфа, в пределах которого рассчитываются различные характеристики шлейфа (средняя высота пепловых частиц над уровнем моря; площадь, занятая частицами выше заданного порога, и др.) по модельным и спутниковым данным. Результатом сравнения в таком случае становятся различия в численных значениях характеристик шлейфа, полученных по модели и по спутниковым данным.
В докладе обсуждаются принципы поиска и получения спутниковых данных разных систем (NOAA, AQUA, TERRA, Suomi NPP, HIMAWARI-8) с помощью возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015) для сравнения с результатами моделирования, использование модельных и спутниковых данных для сравнения вышеуказанных характеристик пеплового шлейфа.
Необходимо отметить, что это новая задача — сравнение характеристик пепловых шлейфов, полученных по модельным и спутниковым данным, но есть надежда, что в перспективе ее решение позволит уточнить результаты моделирования распространения пепловых облаков и шлейфов и дать оценочные численные характеристики каждого из них.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 16-17-00042) и ресурсов ЦКП "ИКИ-Мониторинг" (Лупян и др., 2015).

Ключевые слова: дистанционный мониторинг, вулканы Камчатки и Курил, пепловый шлейф, моделирование
Литература:
  1. Гордеев Е.И., Гирина О.А., Лупян Е.А., Сорокин А.А., Крамарева Л.С., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Уваров И.А., Бурцев М.А., Романова И.М., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Королев С.П., Верхотуров А.Л. Информационная система VolSatView для решения задач мониторинга вулканической активности Камчатки и Курил // Вулканология и сейсмология. 2016. № 6. С. 1-16. DOI: 10.7868/S0203030616060043 .
  2. Searcy C., Dean K., Stringer W. PUFF: a high-resolution volcanic ash tracking model // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 1998. Vol. 80. Issues 1–2. P. 1–16.
  3. Сорокин А.А., Королев С.П., Гирина О.А., Балашов И.В., Ефремов В.Ю., Романова И.М., Мальковский С.И. Интегрированная программная платформа для комплексного анализа распространения пепловых шлейфов при эксплозивных извержениях вулканов Камчатки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 9-19.
  4. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Балашов И.В., Барталев С.А., Ефремов В.Ю., Кашницкий А.В., Мазуров А.А., Матвеев А.М., Суднева О.А., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263-284.
  5. Malkovsky S.I., Sorokin A.A., Korolev S.P. Improving the system of numerical simulation of volcanic ash propagation using the PUFF model // Russian Journal of Earth Sciences. 2017. Vol. 17. No. 5. ES5003.P. 1-6. doi:10.2205/2017ES000612

Презентация доклада

Дистанционные методы в геологии и геофизике

369