دیدگاه EarthCARE از ستون آتشفشانی ایمنی هوا را افزایش می دهد

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

آناک کراکاتو، که به معنای فرزند کراکاتوآ است، از زمانی که در آغاز قرن گذشته از دریا در دهانه ای که پس از فوران کوه کراکاتوآ در سال 1883 تشکیل شده بود، به طور پراکنده فعال بوده است.

در حالی که آناک کراکاتو با قدرت وحشتناک کراکاتوآ که باعث سونامی ویرانگر شد منفجر نشد، امروزه حتی فوران‌های آتشفشانی نسبتا جزئی نیز می‌توانند تأثیر زیادی بر سفرهای هوایی داشته باشند.

آناک کراکاتائو که در تنگه سوندا بین سوماترا و جاوه در اندونزی واقع شده است، در 4 سپتامبر شروع به فوران کرد که منجر به توقف هزاران پرواز و سرگردانی صدها هزار مسافر شد.

خاکستر آتشفشانی می تواند به موتور هواپیما آسیب برساند یا حتی باعث از کار افتادن آنها شود، در حالی که با خراش دادن شیشه های کابین خلبان دید خلبان را کاهش می دهد. گازهای سمی مانند دی اکسید گوگرد می توانند هوای کابین را بیشتر آلوده کنند. برای کاهش این خطرات، یک شبکه جهانی متشکل از 9 مرکز مشاوره آتشفشانی خاکستر (VAAC) مشاوره حمل و نقل هوایی را ارائه می دهد که هر کدام مسئول قسمت خاصی از کره زمین هستند.

فوران آناک کراکاتو تحت مسئولیت داروین VAAC قرار گرفت که توسط اداره هواشناسی استرالیا (BOM) اداره می‌شد، که به سرعت داده‌های منحصربه‌فرد لیدار جوی EarthCARE (ATLID) را به مجموعه ابزارهای نظارت ماهواره‌ای خود اضافه کرد.

همراه با رادار پروفایل ابری (CPR)، تصویرساز چندطیفی (MSI) و رادیومتر پهن باند (BBR)، ATLID یکی از چهار ابزار EarthCARE است که همه با هم برای اندازه‌گیری ابرها و ذرات معلق در هوا کار می‌کنند تا درک ما از نحوه تنظیم تعادل انرژی زمین را عمیق‌تر کنند.

ATLID یک دستگاه لیزر بسیار تخصصی است. پالس های نور فرابنفش را به سمت زمین می فرستد و نوری را که به ماهواره پراکنده می شود اندازه گیری می کند و نمای منحصر به فردی از بالای ابرها و پروفایل های عمودی ذرات معلق در جو را ارائه می دهد.

ATLID نه تنها اطلاعات مهمی در مورد ارتفاع و غلظت ذرات معلق در هوا به دست می‌دهد، بلکه می‌تواند با الگوریتم‌های پیشرفته برای تخمین انواع آئروسل‌ها مانند خاکستر، دود، سولفات، نمک دریا و گرد و غبار صحرا استفاده شود.

رابین هوگان، از مرکز اروپایی پیش‌بینی‌های هوای متوسط (ECMWF)، توضیح داد: "CPR حساسیت بسیار متفاوتی نسبت به ذرات جوی نسبت به ATLID دارد: طول موج بسیار طولانی‌تر آن به این معنی است که نسبت به ذرات بزرگ بسیار حساس‌تر و نسبت به ذرات کوچک بسیار کمتر حساس است. معمولا ما انتظار داریم که ذرات p220 برابر با 220 کیلومتر باشد. مایل) از منبع تا آنقدر کوچک باشد که توسط رادار شناسایی نشود.

با این حال، به لطف حساسیت بی‌سابقه بالای CPR، ویژگی‌ای را شناسایی می‌کند که از سطح تا حدود 6 کیلومتر (3.7 مایل) (قهوه‌ای تیره) گسترش می‌یابد، که اعتقاد بر این است که مربوط به دانه‌های خاکستر بزرگ‌تر است که در حال ته‌نشین شدن از ستون است.

هلن داکر، از دانشگاه ریدینگ در بریتانیا، افزود: "در صورت تایید، این شواهد مفیدی ارائه می دهد که ذرات خاکستر بزرگ می توانند برای مدت طولانی تری در بالا باقی بمانند، و دورتر از آنچه اغلب تصور می شود سفر کنند. بنابراین، این مشاهدات فرصتی ارزشمند برای محدود کردن نرخ رسوب خاکستر و فرآیندهای انتقال دوربرد در مدل های آتشفشانی ایجاد می کند."

در حالی که گمانه‌زنی‌هایی درباره آنچه واقعا در منطقه خاکستری وجود دارد وجود دارد و این نیاز به مطالعه بیشتر دارد، پیام به مقامات هواپیمایی ساده است: هواپیما را در اینجا پرواز نکنید.

اندی پراتا از BOM گفت: "به همراه پیش بینی کنندگان VAAC، ما توانستیم راهنمای پیش بینی ستون در حال حرکت به سمت غرب در FL500 را که در ارتفاع حدود 15 کیلومتری (9.3 مایل) قرار دارد، تأیید کنیم.

شانون میسون، همچنین از ECMWF، گفت: "توده های جداگانه، لایه ای و متقابل خاکستر، ابرها، گازها و ذرات معلق در هوا از فوران های آتشفشانی پیچیده هستند و به سرعت در حال تکامل هستند.

"با یک مشاهده به موقع از EarthCARE، ما توانستیم ساختار عمودی این رویداد را در زمان واقعی برای اطلاع رسانی به توصیه های هوانوردی درک کنیم - و دانشمندان به استفاده از اندازه گیری های EarthCARE برای درک بهتر نحوه رفتار خاکستر و سایر آئروسل های آتشفشانی در ساعات و روزهای پس از فوران ادامه خواهند داد."

الکس هافمن از ESA افزود: "در حالی که فوران های آتشفشانی بزرگ فورا برای هوانوردی چالش برانگیز است، می تواند بسیار طولانی تر باشد. آئروسل های سولفاتی که توسط فوران کراکاتوآ در سال 1883 به استراتوسفر تزریق شد، بیش از یک سال ادامه داشت و نور خورشید ورودی را منعکس می کرد و باعث خنک شدن موقت جهانی می شد.

درک ارتفاع تزریق مواد آتشفشانی و خواص نوری آن به ویژه برای درک تأثیرات آب و هوایی مهم است - اطلاعاتی که لیدار EarthCARE در موقعیت مناسبی قرار دارد.

با EarthCARE، دانشمندان می‌توانند تکامل توده‌هایی مانند آناک کراکاتو را ردیابی کنند و انتقال آئروسل جهانی بعدی را مشاهده کنند، همانطور که در سال 2024 نشان داد که داده‌های ATLID به درک انتقال جهانی آئروسل‌های آتشفشانی استراتوسفر از فوران کوه روانگ، همچنین در اندونزی، نشان داده شد.

ابزار EarthCARE با همکاری یکدیگر، بینش های جهانی را در مورد اثرات فوران ها بر تعادل تشعشعات زمین ارائه می دهند.

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →