Новое исследование, проведенное Бристольским университетом, дало новое представление о том, как огромные шлейфы вулканического пепла, которые могут серьезно нарушить работу авиации и оказать серьезное воздействие на землю, переносятся в атмосфере.
В 2010 году извержение исландского вулкана Эйяфьятлайкулл вызвало повсеместный хаос на дорогах, с отменой более 100 000 рейсов и экономическими потерями в размере 200 миллионов долларов в день.
Используя метеорологическое моделирование с высоким разрешением извержений вулканов на карибском острове Сент-Винсент, исследование, опубликованное сегодня в журнале Scientific Reports, направлено на то, чтобы улучшить нашу реакцию на взрывные извержения вулканов и лучше прогнозировать вулканический пепел. рассредоточение.
Международная группа исследователей из университетов Бристоля, Восточной Англии, Оксфорда, Киото, Земной обсерватории Сингапура и Вест-Индии показала, как взаимодействие динамики атмосферы с вулканическими шлейфами приводит к сложные модели переноса пепла, которые угрожают авиации и вызывают столкновения с землей.
Команда использовала сочетание метеорологического моделирования с высоким разрешением, архивов исторических наблюдений за извержениями и полевых измерений отложений пепла, чтобы реконструировать два извержения Суфриер-Сент-Винсент, островного вулкана в Карибском море.
Топография острова, устойчивые пассаты и очень подробные архивы исторических свидетельств очевидцев и полевых измерений извержений 1902 и 1979 годов сделали Сент-Винсент идеальным местом для исследования.
Используя моделирование атмосферных условий с высоким разрешением, команда определила, как ветровой поток вокруг топографии вулкана влияет на структуру отложений пепла вокруг вулкана на острове и, что удивительно, на гораздо больших расстояниях.
Первый автор и специалист по моделированию атмосферы Алекс Пулидис (Киотский университет) говорит: «Форма вулкана влияет на характер ветра и атмосферные условия, влияя на отложение пепла на сотни километров от Сент-Винсента, в том числе на острове Барбадос, в 180 км.."
Моделирование Пулидиса воспроизвело толщину отложений пепла и время прибытия облаков пепла на Сент-Винсенте для меньшего извержения 1979 года и в ряде мест, включая другие карибские острова и корабли на расстоянии до 1700 км для гораздо более крупного извержения 1902 года. извержение.
Моделирование также показывает, как ветры могут задерживать пепел слоями в атмосфере, подобные тем, которые наблюдались для исландского вулкана Эйяфьядлайкулл, при концентрациях, достаточных для того, чтобы представлять угрозу для авиации. Эти слои действуют как источники пепла, который затем рассеивается по различным атмосферным путям.
Недавний повторный анализ отложений вулканического пепла после извержения Эйяфьятлайкулла показал, что отложения пепла часто имеют неожиданные пики толщины вдали от вулкана.
Результаты моделирования группы показывают, что сочетание различных источников атмосферного слоя и диапазона размеров частиц пепла может воспроизвести пики толщины отложений пепла, измеренные во время извержения вулкана Сент-Винсент в 1902 году.
Руководитель исследования, вулканолог доктор Джереми Филлипс из Школы наук о Земле Бристольского университета, сказал: «В целом результаты показывают, что сочетание атмосферы и извержения приводит к сложным схемам переноса пепла».
"Возможность воспроизвести их с помощью метеорологических моделей расширяет наши возможности реагировать на извержения вулканов и прогнозировать концентрацию пепла в воздухе и на земле во время извержений."
Соавтор профессор Дженни Барклай (Университет Восточной Англии) добавила: «Мы инициировали это исследование, потому что воспоминания местного населения о стиле и интенсивности ударов пепла явно различались в зависимости не только от расстояния. от вулкана. У нас также были невероятно подробные исторические наблюдения с 1902 года, чтобы сравнить их с нашими результатами. Это фантастический пример интеграции различных областей исследований для улучшения общего понимания».
Соавтор профессор Ричард Робертсон из Центра сейсмических исследований Университета Вест-Индии заметил, что «это исследование фокусирует внимание на плохо определенной угрозе, создаваемой вулканическим пеплом в Карибском регионе, и показывает, как извержение одного вулкан может иметь региональные последствия, которые могут иметь большое значение для авиации и сельского хозяйства».
Исследование финансировалось Исследовательскими советами по окружающей среде и экономическим и социальным наукам Великобритании в рамках проектов «Повышение устойчивости вулканических районов (STREVA)» и «Пересечение границ и затраты на средства к существованию; невыносимая тяжесть вулканического пепла»."