12:57
Беспилотники Направляются Прямо В Вулканы, Для Науки О Спасении Жизни

Учитывая, что на Земле насчитывается около 300 действующих вулканов, задача состоит в том, как отслеживать их все, чтобы посылать ранние предупреждения до их извержения. Измерение выбросов вулканического газа также не является легкой задачей.

Теперь исследователи разработали специально адаптированные беспилотники для сбора данных с действующего вулкана в Папуа-Новой Гвинее (PNG).

Беспилотники могли бы помочь местным сообществам отслеживать близлежащие вулканы и прогнозировать будущие извержения. Их измерения также могли бы рассказать нам больше о самых недоступных, высокоактивных вулканах на планете и о том, как вулканы вносят свой вклад в глобальный углеродный цикл.

Вулкан Манам расположен на острове шириной всего в 10 километров (6 миль), расположенном у северо-восточного побережья ПНГ. На острове проживает более 9000 человек, а Манам-Моту, как его называют местные жители, является одним из самых активных вулканов в стране. В 2004 году крупное извержение вулкана Манам вынудило весь остров эвакуироваться на материк и опустошило посевы и дома людей.

У ученых есть несколько способов предсказать, когда взорвется вулкан. Они могут отслеживать активность землетрясений в этом районе, чтобы обнаружить подземные толчки, которые почти всегда предшествуют извержениям, и следить за выпуклостями в наклонных стенах вулкана, когда магма накапливается под ними.

Когда позволяет чистое небо, спутники могут также быстро обнаруживать и измерять вулканические выбросы газов, таких как диоксид серы (SO2). Изменения в этих газовых выбросах могут сигнализировать о большей активности в вулкане внизу.

"Манам не был изучен подробно, но мы могли видеть по спутниковым данным, что он производил сильные выбросы", - сказала вулканолог Эмма Лю из Университетского колледжа Лондона, которая возглавляла исследовательскую группу ученых Земли и аэрокосмических инженеров.

"Мы также хотели количественно оценить выбросы углерода от этого очень большого излучателя углекислого газа", - добавил геохимик Тобиас Фишериз Университета Нью-Мексико.

Хотя вулканы выбрасывают лишь часть выбросов углерода, которые делают люди, исследователи все еще хотят иметь возможность оценить, какой углекислый газ (CO2) они выбрасывают, чтобы учесть это в углеродном бюджете, который мы оставили, чтобы ограничить последствия изменения климата.

Отправившись в ПНГ, международная команда приступила к испытаниям двух типов беспилотных летательных аппаратов дальнего действия, оснащенных газовыми датчиками, камерами и другими устройствами, во время двух полевых кампаний на острове Манам, в октябре 2018 года и мае 2019 года.

Крутые склоны Манама делают невероятно опасным даже думать о сборе проб газа пешком, в то время как беспилотники могли бы безопасно летать прямо в вздымающихся шлейфах, помогая исследовательской группе более точно измерять выбросы вулканического газа.

Подготовка одного из дронов к испытательному полету. (Мэтью Уорделл / выше)

Беспилотники пролетели на высоте более 2000 метров (6561 фут) над очень турбулентными вулканическими шлейфами Манама и примерно в 6 километрах (3,7 мили) от их стартовой площадки, далеко от поля зрения их пилотов.

В каждом полете беспилотники делали снимки Манама и его двух кратеров, измеряли газовый состав прямо над поднимающимися шлейфами и собирали четыре мешка с дополнительным газом для быстрого анализа, когда самолет приземлялся.

Аэрофотоснимки с беспилотных летательных аппаратов показали, что дегазация в Южном кратере Манама усилилась в период с октября 2018 года по май 2019 года. На самом деле вулкан вскоре извергся в июне, всего через месяц после второй экспедиции исследователей.

Но рост вулканических выбросов не является единственным надежным индикатором того, является ли извержение неизбежным или вероятным, поэтому исследователи также изучили соотношение между различными газами, а именно CO2 и SO2, в шлейфах Манама.

Это может помочь обнаружить подъем горячей магмы на поверхность и выброс богатых CO2 выбросов, которые, как сообщается, предшествуют большим извержениям.

Однако исследователи обнаружили, что смесь газов, испускаемых Манамом, была почти одинаковой во время обеих полевых поездок.

Объединив свои измерения беспилотных летательных аппаратов со спутниковыми данными, исследователи смогли показать, что Манам входит в топ – 10 сильнейших дегазационных вулканов мира, выбрасывая примерно 3700 тонн CO2 и примерно 5100 тонн SO2 каждый день-что выше предыдущих оценок.

(Эмма Лю / выше)

Вверху: Аэрофотоснимок активного жерла вулкана Манам, Папуа-Новая Гвинея, показывающий расплавленную магму у поверхности.

Команда также пришла к выводу, что большая часть испускаемого Манамом углерода, скорее всего, происходит из верхней мантии, а не из отложений более мелкой земной коры, что они выяснили, проанализировав различные изотопы углерода в газовой смеси.

"Наш новый подход-то есть дальние и высотные [беспилотные] операции, позволяющие проводить измерения на месте, - в настоящее время является единственным возможным средством, с помощью которого мы можем охарактеризовать газохимию на крутых, опасных и высокоактивных вулканах, таких как Манам", - заключила исследовательская группа в своей статье.

Будущие исследования потребуют от ученых более кропотливой работы и времени полета беспилотных летательных аппаратов, поскольку измерения, полученные в ходе этого исследования, заняли всего 10 дней.

При достаточном финансировании оборудования и подготовки местных ученых эту стратегию можно было бы использовать в других местах для наблюдения за другими опасными вулканами, такими как Майон на Филиппинах и Синабунг в Индонезии.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Исследование: Длительный Космический Полет Влияет На Объем Мозга


Черные импортированные огненные муравьи адаптируют использование инструмента, чтобы избежать утопления


Голые кротовые крысы похищают друг у друга младенцев, и превращают их в рабов

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 103 | Добавил: admin | Теги: Манама, вулканический газ, выброс, Папуа-Новая Гвинея, исследовательская группа, PNG, Беспилотники Направляются Прямо В В, извержение, измерение, вулкан, Для Науки О Спасении Жизни | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar