Супутник EarthCARE вперше побачив вулканічний шлейф: новий погляд на безпеку авіації та клімат

Європейський супутник EarthCARE, розроблений для вивчення взаємодії хмар та аерозолів з кліматом Землі, нещодавно продемонстрував свій потенціал у несподіваній сфері – забезпеченні безпеки повітряного руху. Під час виверження вулкану Анак-Кракатау, що на індонезійському острові, EarthCARE зафіксував детальні вертикальні профілі вулканічного шлейфу, надавши цінну інформацію як для авіаційних служб, так і для кліматичних досліджень.

Загроза для авіації та новий інструмент моніторингу

Вулканічний попіл та токсичні гази, що викидаються під час вивержень, становлять серйозну небезпеку для літаків. Попіл може пошкодити двигуни, знизити видимість пілотів і забруднити повітря в салоні. Для запобігання катастрофам існує глобальна мережа Центрів консультацій з вулканічного попелу (VAAC), які надають авіаційні рекомендації. Під час виверження Анак-Кракатау, що спричинило масові скасування рейсів, один із таких центрів, Darwin VAAC, швидко інтегрував у свій арсенал унікальні дані з атмосферного лідара (ATLID) супутника EarthCARE.

ATLID, один із чотирьох приладів EarthCARE, використовує потужний ультрафіолетовий лазер для зондування атмосфери. Він надсилає імпульси світла до Землі та аналізує відбитий сигнал, створюючи детальні вертикальні профілі аерозолів. Це дозволяє не тільки визначити висоту та концентрацію вулканічного попелу, але й ідентифікувати його тип (попіл, сірчистий газ, морська сіль тощо).

Деталізація вулканічних шлейфів: від авіації до клімату

Комбіновані дані з приладів EarthCARE – багатоспектрального зображення (MSI), радара для профілювання хмар (CPR) та лідара (ATLID) – дозволили створити детальну картину вулканічного шлейфу. MSI виявив уявний колірний спектр, де фіолетовий позначав попіл, а яскраво-зелений – діоксид сірки. Вертикальні профілі від ATLID та CPR показали розподіл різних типів аерозолів у шарах, включаючи тонкі та щільні шари сірчастого газу, дрібний вулканічний попіл та, можливо, великі частинки попелу. Особливо цінною виявилася чутливість радара CPR, який, незважаючи на свої характеристики, зміг зафіксувати навіть дрібний попіл, що розсіюється.

Ці спостереження мають величезне значення для авіаційної безпеки, допомагаючи прогнозувати рух вулканічних шлейфів на великих висотах (до 15 км) та надавати точніші рекомендації для польотів. Крім того, детальна інформація про склад та поширення вулканічних аерозолів допомагає вченим краще зрозуміти їх вплив на клімат. Так, сірчасті аерозолі, викинуті під час виверження Кракатау у 1883 році, спричинили тимчасове глобальне похолодання. EarthCARE, відстежуючи еволюцію таких шлейфів, надає незамінні дані для моделювання кліматичних змін, як це було продемонстровано під час виверження вулкана Руанг у 2024 році.