Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Геолого-геоморфологические результаты извержения вулкана Райкоке (Курильские острова) по спутниковым данным

Мельников Д.В. (1), Гирина О.А. (1), Маневич А.Г. (1), Лупян Е.А. (2)
(1) Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Стратовулкан Райкоке расположен в северной части Центральных Курил. Размер вулкана 2×2.5 км, высота над уровнем моря 551 м. На вершине вулкана имеется кратер диаметром 700 м и глубиной до 200 м (Gorshkov, 1958, 1970). До 2019 г. известны только два сильных извержения Райкоке ― в 1778 г. и 15 февраля 1924 г. Для вулкана характерны внезапные пароксизмальные извержения и длительные периоды покоя. На Райкоке отсутствует геофизическая сеть наблюдений. Регулярная информация о состоянии вулкана поступает только по данным спутникового мониторинга. В Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН для этого используется информационная система «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» VolSatView (Gordeev et al., 2016). Новое эксплозивное извержение вулкана Райкоке произошло 21 июня 2019 г. в 18:05 UTC и было зафиксировано по данным геостационарного спутника Himawari-8. Извержение началось серией из семи следующих друг за другом крупных эксплозий, поднявших пепел до 10–13 км над уровнем моря (н.у.м.), затем в течение примерно 3,5 ч происходило непрерывное истечение пепла из кратера вулкана, сформировавшее мощную эруптивную тучу, двигавшуюся на северо-восток от вулкана. Пароксизмальная фаза извержения Райкоке продолжалась около 15 ч (Гирина и др., 2019).
Высота подъема эруптивного облака и масса пепла в нем определялись по снимкам мультиспектрометра VIIRS со спутников Suomi NPP и JPSS-1. Для этого был использован алгоритм JRR-VolcanicAsh (Pavolonis, 2017). Согласно полученным результатам, максимальная высота пеплового облака составила 13.3 км н.у.м., минимальный уровень массы пепла - 4-5,5 млн. т. По данным мультиспектральных сенсоров OMPS, TROPOMI, OMI, AIRS, масса вулканогенного диоксида серы (SO2) оценена как 2 млн. т. Аэрозольные облака, содержащие диоксид серы, наблюдались в атмосфере на протяжении 10 суток. Следы вулканических газов отмечены на значительных расстояниях от вулкана: 3100 км (Новосибирские острова), 3500 км (оз. Байкал), около 5500–6000 км (северо-запад Канады) (Гирина и др., 2019).
В результате извержения склоны вулкана были покрыты мощным слоем пирокластических отложений, береговая линия значительно изменилась. Согласно данным по спутнику Sentinel-2, до извержения площадь постройки вулкана Райкоке составляла 5,5 км2, после извержения - 6,3 км2; площадь кратера, измеренная по кромке, после извержения увеличилась с 0,6 км2 до 0,7 км2.
Ещё одним интересным результатом извержения стало появление в кратере вулкана озера. До извержения кратер был заполнен обломочным материалом. На спутниковом снимке Sentinel-2 13 июля 2019 г. в кратере вулкана наблюдается озеро, с поверхности которого поднимались клубы пара. До этой даты не было безоблачных спутниковых снимков, поэтому трудно точно назвать дату появления озера. Площадь озера ~0,12 км2. Озеро наблюдается и на последующих спутниковых снимках за июль-сентябрь 2019 г. До извержения дно кратера вулкана находилось на уровне 120-150 метров над уровнем моря. Вероятно, происхождение озера связано с проникновением морской воды по серии трещин в постройке вулкана. Для подтверждения или опровержения этой версии необходимо проведение дополнительных работ.
По характеру извержения и объёму изверженных пород это событие по шкале вулканической активности можно отнести к VEI 3-4.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 16-17-00042) c использованием ресурсов ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Лупян и др., 2015, 2019).

Ключевые слова: Вулкан, извержение, Райкоке, Курильские острова, VolSatView, Sentinel-2, Himawari-8
Литература:
  1. Гирина О.А., Лупян Е.А., Уваров И.А., Крамарева Л.С. Извержение вулкана Райкоке 21 июня 2019 года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 303-307. doi: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-303-307
  2. 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.
  3. Лупян Е.А., Прошин А.А., Бурцев М.А., Кашницкий А.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Константинова А.М., Кобец Д.А., Мазуров А.А., Марченков В.В., Матвеев А.М., Радченко М.В., Сычугов И.Г., Толпин В.А., Уваров И.А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151-170.
  4. Gordeev E. I., Girina O. A., Lupyan E. A., Sorokin A. A., Kramareva L. S., Efremov V. Yu., Kashnitskii A. V.,Uvarov I. A., Burtsev M. A., Romanova I. M., Mel’nikov D. V., Manevich A. G., Korolev S. P., Verkhoturov A. L.The VolSatView information system for Monitoring the Volcanic Activity in Kamchatka and on the Kuril Islands // J. Volcanology and Seismology. 2016. V. 10. No. 6. P. 382–394. DOI: 10.1134/S074204631606004X.
  5. Gorshkov G. S. Catalogue of the active volcanoes of the World including solfatara fields. Pt. VII: Kurile Islands. Napoli, Italia: Intern. Volcanological Association, 1958. 99 p.6.
  6. Gorshkov G. S. Volcanism and the Upper Mantle: Investigations in the Kurile Island Arc. N. Y.; L.: Plenum Press. 1970. 385 p. DOI: 10.1007/978-1-4684-1767-8.
  7. Pavolonis M., Qi H. and NOAA JPSS Program Office: NOAA JPSS Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) Volcanic Ash Detection and Height Environmental Data Record (EDR) from NDE. NOAA National Centers for Environmental Information. 2017. doi: 10.7289/V5BK19KS

Презентация доклада

Дистанционные методы в геологии и геофизике

390