Современные методы дистанционного анализа вулканогенного диоксида серы (Лекция)

Диоксид серы является одним из наиболее распространенных газов, выделяющихся при извержении вулканов. Крупные извержения вулканов, в результате эмиссии в стратосферу пепла и диоксида серы, способны привести к значительным климатическим изменениям.
На сегодняшний момент существует три основных группы методов изучения состава вулканических газов: 1. Классические химические методы отбора вулканического газа и его анализа, 2. Спутниковые системы анализа концентраций диоксида серы в атмосфере, 3. Дистанционные наземные системы анализа концентраций вулканических газов. Два последних метода основаны на принципах взаимодействия молекул вулканических газов с атмосферой и концентрации этих газов могут быть определены в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах электромагнитной волны. Существующие на сегодняшний день спутниковые аппараты, работающие как в ультрафиолетовом (OMI/AURA), так и инфракрасном (AIRS/AQUA) диапазонах позволяют идентифицировать и определять концентрации содержащегося в тропосфере диоксида серы. Особую роль эти данные приобретают в случаях, когда нет возможностей для выявления пепловых облаков. В докладе приведены примеры извержений вулканов Камчатки в 2010-2014 гг. – Толбачик, Кизимен, Безымянный, Горелый, Шивелуч. Показан сравнительный анализ фактической траектории и высоты движения облаков (содержащих SO2) с результатами моделирования этих параметров. Кроме использования спутниковых данных, для детализации информации о вулканогенном диоксиде серы, были использованы наземные полевые спектрометры, работающие по принципу дифференциальной оптической абсорбции (ДОАС). Наземное использование, близость к источнику дегазации, высокая чувствительность этих приборов позволила получить дополнительную информацию о содержании диоксида серы близ вулканических построек в низких слоях тропосферы.