Информационные технологии в дистанционном зондировании Земли

Пепловые облака и шлейфы, возникающие во время эксплозивных извержений вулканов Камчатки, представляют опасность для населения и народного хозяйства, в том числе для авиаперевозок и аэропортов. Более 30 лет ученые проводят численное моделирование распространения пепловых облаков для снижения опасности авиаполетов в районах вулканов. В работе приводится обзор основных моделей распространения пепла, используемых Консультационными центрами по вулканическому пеплу. Показаны примеры применения моделей PUFF и FALL3D для решения задач, связанных с оперативным прогнозом распространения пепловых облаков во время извержений вулканов Камчатки. Рассматриваются способы уточнения параметров эксплозивных извержений вулканов с помощью совместного анализа результатов моделирования, выполняемого средствами автоматизированной информационной системы “Сигнал”, и спутниковых данных из информационной системы VolSatView.

Литература:

[1] Gordeev E.I., Girina O.A., Volcanoes and their hazard to aviation, Herald of the Russian Academy of Sciences, 2014, 84(1), pp. 1–8. DOI: 10.1134/S1019331614010079.
[2] Searcy C., Dean K., Stringer W., PUFF: a high-resolution volcanic ash tracking model, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1998, 80(1–2), pp. 1–16.
[3] Costa A., Macedonio G., Folch A., A three-dimensional Eulerian model for transport and deposition of volcanic ashes, Earth and Planetary Science Letters, 2006, 241(3–4), pp. 634–647. DOI: 10.1016/j.epsl.2005.11.019.
[4] Sorokin A.A., Korolev S.P., Urmanov I.P., Verkhoturov A.L., Makogonov S.V., Shestakov N.V., Software Platform for Observation Networks Instrumental Data Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Proceedings of International Conference on Computer Science and Environmental Engineering (CSEE 2015), Beijing, MAY 17-18, 2015, pp. 589-594. WOS:000361831900077.
[5] 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, Journal of Volcanology and Seismology, 2016, 10(6), pp. 382–394. DOI: 10.1134/S074204631606004X.
[6] D’Amours R., Modeling the ETEX plume dispersion with the Canadian emergency response model, Atmospheric Environment, 1998, 32(24), pp. 4335–4341. DOI: 10.1016/S1352-2310(98)00182-4.
[7] Stein A.F., Draxler R.R., Rolph G.D., Stunder B.J.B., Cohen M.D., Ngan F., NOAA’s HYSPLIT Atmospheric Transport and Dispersion Modeling System, Bulletin of the American Meteorological Society, 2015, 96(12), pp. 2059–2077. DOI: 10.1175/BAMS-D-14-00110.1.
[8] Iwasaki T., Maki T., Katayama K., Tracer transport model at Japan meteorological agency and its application to the ETEX data, Atmospheric Environment, 1998, 32(24), pp. 4285–4295. DOI: 10.1016/S1352-2310(98)00171-X.
[9] D’Amours R., Malo A., Flesch T., Wilson J., Gauthier J., Servranckx R., The Canadian Meteorological Centre’s Atmospheric Transport and Dispersion Modelling Suite, Atmosphere-Ocean, 2015, 53(2), pp. 176–199. DOI: 10.1080/07055900.2014.1000260.
[10] Sič B., El Amraoui L., Marécal V., Josse B., Arteta J., Guth J., Joly M., Hamer P.D., Modelling of primary aerosols in the chemical transport model MOCAGE: Development and evaluation of aerosol physical parameterizations, Geoscientific Model Development, 2015, 8(2), pp. 381–408. DOI: 10.5194/gmd-8-381-2015.
[11] Ryall D.B., Maryon R.H., Validation of the UK Met. Offices name model against the ETEX dataset, Atmospheric Environment, 1998, 32(24), pp. 4265–4276. DOI: 10.1016/S1352-2310(98)00177-0.
[12] Belihov A.B., Legotin D.L., Suhov A.K., Sovremennye kompjuternye modeli rasprotraneniya zagryaznyauschih veschestv v atmosphere, Vestnik Kostromskogo Gosudarstvennogo Universiteta Im. N. A. Nekrasova, 2013, 1, pp. 14–19.
[13] Scollo S., Prestifilippo M., Coltelli M., Peterson R.A., Spata G., A statistical approach to evaluate the tephra deposit and ash concentration from PUFF model forecasts, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2011, 200(3–4), pp. 129–142. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2010.12.004.
[14] Efremov V.Yu., Girina O.A., Kramareva L.S., Lupyan E.A., Manevich A.G., Mel’nikov D.V., Matveev A.M., Proshin A.A., Sorokin A.A., Flitman E.V., Creating an information service “Remote monitoring of active volcanoes of Kamchatka and the Kuril Islands”, Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa, 2012, 9(5), pp. 155–170.
[15] Gordeev E.I., Girina O.A., Lupyan E.A., Kashnitskiy A.V., Uvarov I.A., Efremov V.Yu., Melnikov D.V., Manevich A.G., Sorokin A.А., Verkhoturov A.L., Romanova I.M., Kramareva L.S., Korolev S.P., Studies of Kamchatka volcanic eruptions products using hyperspectral satellite data in VolSatView information system, Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa, 2015, 12(1), pp. 113–128.
[16] Sorokin A.A., Girina O.A., Lupyan E.A., Mal’kovskii S.I., Balashov I.V., Efremov V.Y., Kramareva L.S., Korolev S.P., Romanova I.M., Simonenko E.V., Satellite observations and numerical simulation results for the comprehensive analysis of ash cloud transport during the explosive eruptions of Kamchatka volcanoes, Russian Meteorology and Hydrology, 2017, 42(12), pp. 759–765.
[17] Sorokin A.A., Makogonov S.I., Korolev S.P., The Information Infrastructure for Collective Scientific Work in the Far East of Russia, Scientific and Technical Information Processing, 2017, 4, pp. 302–304.
[18] Loupian E.A., Proshin A.A., Burtsev M.A., Balashov I.V., Bartalev S.A., Efremov V.Yu., Kashnitskii A.V., Mazurov A.A., Matveev A.M., Sudneva O.A., Sychugov I.G., Tolpin V.A., Uvarov I.A., IKI center for collective use of satellite data archiving, processing and analysis systems aimed at solving the problems of environmental study and monitoring, Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa, 2015, 12(5), pp. 263–284.

Информационные технологии в дистанционном зондировании Земли - RORSE 2018

Электронный сборник статей 16-й конференции (12-16 ноября 2018 г., Москва, Россия)

Моделирование распространения пепловых облаков и шлейфов во время эксплозивных извержений вулканов камчатки

Методы моделирования различных явлений на основе ассимиляции данных дистанционного зондирования