Войти на сайт
ВСЕРОССИЙСКИЕ ОТКРЫТЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVIII.B.166

Результаты мониторинга эксплозивно-эффузивного извержения вулкана Ключевской в 2019-2020 гг. с помощью информационной системы VolSatView

Гирина О.А. (1), Лупян Е.А. (2), Мельников Д.В. (1), Маневич А.Г. (1), Нуждаев А.А. (1), Крамарева Л.С. (3), Уваров И.А. (2), Кашницкий А.В. (2), Сорокин А.А. (4), Мальковский С.И. (4), Королев С.П. (4)
(1) Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(3) Дальневосточный центр ФГБУ "НИЦ "Планета", Хабаровск, Россия
(4) Вычислительный центр ДВО РАН, Хабаровск, Россия
Вулкан Ключевской относится к числу наиболее мощных активных базальтовых вулканов мира, его продуктивность достигает в среднем 60 млн. т в год (Khrenov et al., 1991). Сведения об извержениях Ключевского известны с 1697 г., предыдущее эксплозивно-эффузивное его извержение происходило с 3 апреля по 6 ноября 2016 г. (Пийп, 1956; Girina et al., 2019; Ozerov et al., 2020). Боковой прорыв, образовавшийся в 2016 г. в Апахончичском желобе в привершинной части вулкана, носит имя вулканолога Е.К. Мархинина (Girina et al., 2019). Видеонаблюдения за вулканом начаты с 2000 г. Спутниковый мониторинг вулкана с 2014 г. проводится с помощью информационной системы (ИС) VolSatView (Гирина и др., 2018, 2019; Gordeev et al., 2016).
По окончании извержения в 2016 г. происходил отток магмы по каналу вулкана. При значительных подвижках шлако-лавовой массы, заполнявшей магмовод, наблюдались крупные обрушения пирокластики с внутренних склонов кратера, и над вершиной вулкана появлялись пепловые облака. В 2017-2018 гг. было отмечено три таких периода активности вулкана: пепловая колонна поднималась до 10,5 км н.у.м. (14 мая 2018 г.), пепловые шлейфы протягивались до 600 км от вулкана (Ozerov et al., 2020). В эти периоды времени на спутниковых снимках в районе вулкана регистрировалась слабая термальная аномалия, следовательно, поступления на поверхность земли свежего магматического вещества не было.
В 2019 г. по 2-4 дня в апреле, июне, июле и октябре наблюдался вынос пепла из кратера вулкана, парогазовые шлейфы, содержащие пепел, протягивались до 185 км от вулкана. 3-5 июля и 26 октября отмечалась слабая стромболианская активность вулкана и повышенная температура термальной аномалии в районе его кратера. Вероятно, происходила подготовка нового извержения вулкана.
С 14:09 GMT 1 ноября стромболианская активность вулкана начала проявляться постоянно, температура аномалии в районе его кратера стала неуклонно расти, поэтому 1 ноября 2019 г. считаем началом извержения вулкана в 2019-2020 гг.
В 2019 г. наряду со стромболианской деятельностью вулкана начала проявляться вулканская - 11, 22 и 29-30 декабря на спутниковых снимках отмечались пепловые шлейфы длиной до 150 км от кратера на высоте до 5,5 км н.у.м.
В 2020 г. продолжалась стромболианская активность вулкана, фонтаны лавы достигали 500 м над кратером, с разлетом вулканических бомб по склонам вулкана на 1-1,5 км от кратера (до 3,5-4 км н.у.м.). Время от времени в парогазовых шлейфах вулкана наблюдалось небольшое содержание пепла. Протяженные шлейфы с повышенным содержанием пепла регистрировались на спутниковых снимках 6, 21-22 и 30 января (до 464 км от вулкана 22 января); 4 и 23 февраля (до 120 км); 2, 8-10, 12, 15, 19-20, 25 и 29-30 марта (до 455 км 30 марта); 6-22 и 26-30 апреля (до 470 км 18 апреля); 2, 8, 10, 13, 15-17, 21-22, 25-26, 28-29 и 31 мая (до 400 км 29 мая); 1, 6-7, 9 и 11 июня до 40 км от вулкана, перемещались они в различных направлениях от вулкана. Эксплозии, в результате которых формировались пепловые шлейфы, поднимали пепел в основном до 5,0-5,5 км н.у.м., усиления вулканской деятельности Ключевского с выносом пепла до 6 км н.у.м. в 2020 г. наблюдались 2, 20 и 29 марта, 9-10, 13-16, 21-22 и 30 апреля, 10 и 28 мая и 9 июня. Эксплозии поднимали пепел до 7 км н.у.м. 13 апреля.
Лавовый поток из вершинного кратера вулкана начал изливаться с 18 апреля. Под напором лавы в 07:42 GMT 18 апреля начала обрушиваться стенка кратера, и лава хлынула в Апахончичский желоб на юго-восточном склоне вулкана. Раскаленные глыбы лавы с высокой скоростью по прямой катились по тальвегу желоба у его южного борта, снег превращался в пар и воду, вниз по желобу стекали грязевые потоки. Обвалы шлака с правого борта желоба, фреатические взрывы и грязевые потоки сопровождали движение лавового потока вплоть до окончания извержения вулкана 3 июля 2020 г. 12-14 мая русло лавового потока мигрировало к северному борту желоба, отложения лавового потока 2020 г. частично перекрыли лавовые потоки 2016 г. Согласно спутниковым данным, протяженность изливающегося лавового потока, например, 21 апреля была 1,54 км (азимут 131 град.), 14 мая – 1,09 км (109 град.), 13 июня – 1,22 км (124 град.), 28 июня – 875 м (123 град.).
По спутниковым данным из ИС VolSatView, диаметр кратера Ключевского во время извержения был около 360 м, в нем, с некоторым смещением к южной части, выросло два шлаковых конуса – основной и меньше его раза в три. Анализ видеоданных и фото за 10 июня и 7 июля 2020 г. показал, что диаметр кратера основного шлакового конуса составлял около 60-70 м, его высота – 30-40 м над дном кратера.
В результате извержения на юго-восточном склоне вулкана был сформирован лавовый поток протяженностью 1,5 км от кратера, грязевые отложения покрыли территорию на площади около 1,7 км2. Площадь пеплопадов в течение извержения превышала 60 тыс. км2.

Видеомониторинг вулканов Камчатки проводится с помощью алгоритмов и компьютерной системы, разработанных, в том числе, при поддержке научного проекта РФФИ № 20-37-70008.

Ключевые слова: вулкан, Ключевской, извержение, спутниковый мониторинг, информационная система, VolSatView
Литература:
  1. Гирина О.А., Лупян Е.А., Мельников Д.В., Кашницкий А.В., Уваров И.А., Бриль А.А., Константинова А.М., Бурцев М.А., Маневич А.Г., Гордеев Е.И., Крамарева Л.С., Сорокин А.А., Мальковский С.И., Королев С.П. Создание и развитие информационной системы «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 249-265. doi: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-249-265.
  2. Гирина О.А., Лупян Е.А., Сорокин А.А., Мельников Д.В., Романова И.М., Кашницкий А.В., Уваров И.А., Мальковский С.И., Королев С.П., Маневич А.Г., Крамарева Л.С. Комплексный мониторинг эксплозивных извержений вулканов Камчатки. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2018. 192 с.
  3. Пийп Б.И. Ключевская сопка и ее извержения в 1944-1945 гг. и в прошлом // Тр. Лаб. Вулканологии. 1956. Вып. 11. 311 с.
  4. Girina O.A., Manevich A.G., Melnikov D.V., Nuzhdaev A.A., Petrova E.G. The 2016 Eruptions in Kamchatka and on the North Kuril Islands: The Hazard to Aviation // Journal of Volcanology and Seismology. 2019. V. 13. № 3. P. 157-171. doi: 10.1134/S07420 46319 0300 47
  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., Melnikov 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. V. 10. № 6. P. 382-394. https://doi.org/10.1134/S074204631606004X
  6. Khrenov A.P., Dvigalo V.N., Kirsanov I.T., Fedotov S.A., Gorel’chik V.I., Zharinov N.A. Klyuchevskoy Volcano // Active Volcanoes of Kamchatka. 1991. M.: Nauka. In 2 vol. Vol. 1. P. 106-153.
  7. Ozerov A.Yu., Girina O.A., Zharinov N.A., Belousov A.B., Demyanchuk Yu.V. Eruptions in the Northern Group of Volcanoes, in Kamchatka, during the Early 21st Century // Journal of Volcanology and Seismology. 2020. V. 14. P. 1-17. https://doi.org/10.1134/S0742046320010054

Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга

75