توسط متخصصان یک شرکت دانش‌بنیان؛
آنا گزارش می‌دهد؛
کمک ماهواره‌ها برای تخمین فوران مرگبار آتشفشان/ پدیده‌های طبیعی دیگر ترسناک نیستند
اطلاعات نشان می‌دهد که آتشفشان جزیره سفید قبل از فوران، گازهایی را منتشر کرده بود که به وسیله ماهواره‌ها قابل تخمین بودند.
به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، فوران آتشفشان‌ها یکی از بلایای دهشتناک طبیعی به شمار می‌آید. در تاریخ ۹ دسامبر ۲۰۱۹، یک ابر دوده و بخار و گازهای انفجاری از آتشفشان جزیره سفید نیوزلند خارج شد. این رخداد نسبت به فوران آتشفشان‌های دیگر اندک محسوب می‌شد اما منجر به کشته شدن ۲۲ نفر و زخمی شدن ۲۵ نفر شد که بسیاری از آنها دچار سوختگی شدید شدند.
دانشمندان اکنون با استفاده از داده‌هایی که از طریق ماهواره به دست آمده است با وضوح بالا و الگوریتم‌های کامپیوتری نشان داده‌اند که چگونه گازهای آزادشده توسط فوران آتشفشان، قبل و حین و بعد از فوران سال ۲۰۱۹ به طرز واضحی تغییر کرده بود.
بیشتر بخوانید:
پنج آتشفشان مرگبار جهان + ویدئو
کشف شواهدی از وجود آتشفشان در مریخ
محققان در ۱۸ ژوئن در مجله ساینس ادونس گزارش دادند مشاهده این تغییرات کوچک با استفاده از ماهواره می‌تواند نظارت بر آتشفشان را تا حد زیادی بهبود بخشد و به تشخیص هشدارهای اولیه درباره فوران یک آتشفشان کمک کند.
بررسی عملکرد آتشفشان‌ها
متخصصان در علم علل طبیعی فوران اتشفشان که به آتشفشان‌شناس(Volcanologist) مشهورند معمولاً از ابزارهای موجود در زمین برای هشدار فوران، نظارت بر تغییرات گازها، مانند دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد که بی‌سروصدا از آتشفشان‌ها پیش از انفجارها خارج می‌شود استفاده می‌کنند. اما فقط حدود ۵۰ آتشفشان جهان از این طریق رصد می‌شوند. چون هم تجهیزات هزینه‌بر است و هم در برخی نقاط اراده‌ای از سوی دولت محلی برای ارزیابی آنها وجود ندارد.
از ماهواره‌ها برای مطالعات زمین‌شناسی در رابطه با آتشفشان‌های بزرگ استفاده شده، اما هنوز برای تشخیص گازهای ساطع‌شده از فوران‌های کوچک از آنها استفاده نشده است.
آتشفشان در جزیره سفید نیوزلند در ۹ دسامبر ۲۰۱۹ فوران کرد
فوران در مقیاس کوچک در مقایسه با فوران‌های بزرگ، مانند انفجاری که در سال ۱۹۸۰ از کوه سنت هلن واشنگتن رخ داد بیشتر اتفاق می‌افتد. مایک برتون(volcanologist Mike Burton) آتشفشان‌شناس از دانشگاه منچستر انگلیس می‌گوید اندازه این آتشفشان‌ها موجب می‌شود که تهدید بزرگ‌تری برای مردم به وجود آورند.
ماهواره‌ها پرده از دل آتشفشان‌ها برمی‌دارند
به طور تصادفی حدود یک ساعت پس از فوران سال ۲۰۱۹ ماهواره سنتینل-۵ (Sentinel-۵) بر فراز آتشفشان جزیره سفید پرواز می‌کرد و با استفاده از ابزار نظارت بر تروپوسفر موسوم به تروپومی(TROPOMI) اطلاعات مربوط به نور منعکس‌شده از انبوه گازهای خارج‌شده آتشفشان را جمع‌آوری کرد. برتون می‌گوید: «آنچه ما فهمیدیم این بود که می‌توانیم از [ماهواره ها] برای دیدن و ارزیابی انفجارهای کوچک غیرمنتظره استفاده کنیم.»
این مطالعات نشان داده است که تروپومی بر فراز آسمان در مورد آتشفشان‌ها نسبت وسایل زمینی برای جمع آوری اطلاعات از ابزار مناسب‌تری برخوردار بوده است. ابزار ماهواره‌ای قسمت عمده‌ای از خاکستر و سایر ذرات معلق در هوا که می‌توانند مشاهدات زمینی گازهای فوران‌شده را تار و مبهم کنند، نشان می‌دهد.
اطلاعات زیادی را در مورد فوران‌های کوچک آتشفشانی با استفاده از ابزار ماهواره‌ای می‌توان جمع‌آوری کرد.
برتون و همکارانش برای محاسبه مسیر پشت گازها در آتشفشان، الگوریتمی کامپیوتری را برای داده‌های تروپومی اعمال کردند که اساساً فوران آتشفشان را به صورت عقب‌گرد تعقیب می‌کند. این روش به محققان این امکان را می‌دهد تا میزان دی‌اکسید گوگرد را که آتشفشان قبل، هنگام و بعد از فوران بیرون می‌دهد تخمین بزنند.
بیشتر بخوانید:
آتشفشان ناشناخته در قمر مشتری
محققان دریافتند تقریباً ۴۰ دقیقه قبل از فوران این آتشفشان، انتشار دی‌اکسید گوگرد آتشفشان از ۱۰ کیلوگرم در ثانیه به ۴۵ کیلوگرم در ثانیه افزایش یافته است، پدیده‌ای که نشان‌دهنده یک فوران احتمالی بود و دی‌اکسید گوگرد و سایر گازها پس از آن شروع به افزایش می‌کنند.
در ارزیابی‌های ماهواره‌ای می‌توان به طور دقیق‌تری زمان فوران آتشفشان را تخمین زد
جئونت، سرویس رصد خطرات زمین شناسی در نیوزیلند، چند هفته قبل از فوران، با تشخیص میزان لرزش زمین، ارتعاشاتی که در دریاچه دهانه آتشفشان رخ داده بود و انتشار دی‌اکسید گوگرد را با استفاده از ابزارهای زمینی رصد کرده و نسبت به این رخداد هشدار داده بود. با این وجود شرکت‌های جهانگردی بدون توجه به این هشدار، بازدید از جزیره را متوقف نکردند.
این مطالعه جدید برای اولین بار نشان می‌دهد که دانشمندان می‌توانند از ماهواره برای تشخیص تغییرات پیشین در انتشار دی‌اکسید گوگرد قبل از یک فوران کوچک استفاده کنند.
برتون معتقد است این مسئله جالب است که می‌توان اطلاعات زیادی را در مورد این فوران کوچک با استفاده از ابزار ماهواره‌ای جمع‌آوری کرد. او می‌گوید: «این رخداد چشم‌انداز بسیار هیجان‌انگیزی دارد زیرا اکنون می‌توان انتظار داشت [فوران] آتشفشان بیشتری را از طریق فضا اندازه گیری نمایم.»
تحقیقات فضایی مکمل تحقیقات زمینی هستند
تغییرات لرزش ناشی از فوران توسط ایستگاه لرزه‌نگاری در جزیره ثبت شده و نتایج تحقیقات فضایی با آن موازی است. با شروع انتشار دی‌اکسید گوگرد و ارتفاع ستونی در دقایقی قبل از انفجار، لرزش‌ها نیز افزایش یافت.
این مسئله نشان می‌دهد که اکنون اندازه‌گیری میزان انتشار گاز قبل از فوران‌های کوچک با استفاده از ماهواره امکان‌پذیر است و این اطلاعات می‌تواند دست‌کم مکمل سیستم‌های زمینی باشد و به ارائه هشدارهای قبل از فوران کمک کند. خورخه آندرس دیاز(Jorge Andres Diaz)، آتشفشان‌شناس از دانشگاه کاستاریکا در سان پدرو که در مطالعه اخیر دخیل نبوده است می‌گوید: «این تحقیق [می تواند] اولین خط نظارت ما باشد، به ویژه در مکان‌هایی که بسیار دور هستند.»
بیشتر بخوانید:
وجود آب مایع در اعماق زیر کلاهک یخی قطب جنوب سیاره سرخ رد شد
وی می‌افزاید: «البته پیش‌بینی فوران شامل بررسی چندین فاکتور با هم است، از جمله عواملی که تروپومی قادر به شناسایی آنها نیست. لرزش‌های یک نمونه هستند. همچنین نظارت بر سایر گازهای ساطع‌شده مانند دی‌اکسیدکربن که همراه با اندازه‌گیری دی‌اکسید گوگرد انجام می‌گیرد نشان می‌دهد که چه موقع ماگمای جدید به محفظه ماگما یک آتشفشان می‌ریزد. بنابراین باید تمام ابزارها را کنار همدیگر گذاشت. فراموش نکنید تروپومی اگرچه بسیار مفید است نمی‌تواند دی‌اکسید کربن را تشخیص دهد(البته برخی ماهواره‌ها ابزاری دارند که می‌تواند این کار را انجام دهند).»
برتون نیز معتقد است هر چند این کشف جدید بدین معنی نیست که ما از این به بعد می‌توانیم کاملاً انفجارها را پیش‌بینی کنیم اما این دستاورد یک گام اساسی به حساب می‌آید و یک مرز کاملاً جدید را به روی ما می‌گشاید.
انتهای پیام/۴۱۶۰
انتهای پیام/
آنا گزارش می دهد؛
پنج فناوری نوآورانه حفظ و مدیریت آب کدامند؟
آیا تاکنون مجله علمی نظر شما را جلب کرده است؟