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

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).