Научная статья на тему 'Информационные ресурсы для вулканологических исследований на Камчатке'

Информационные ресурсы для вулканологических исследований на Камчатке Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
141
45
Поделиться
Ключевые слова
ВУЛКАНОЛОГИЯ / ИЗВЕРЖЕНИЕ / СЕЙСМОЛОГИЯ / ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Гордеев Е. И., Чебров В. Н., Сенюков С. Л., Гирина О. А., Бахтиарова Г. М.

На Камчатке находятся наиболее активные вулканы нашей планеты, ежегодно здесь наблюдаются эксплозивные извержения 3-5 вулканов. За многие годы исследований в Институте вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН и Камчатском филиале Геофизической службы (КФ ГС) РАН накоплены уникальные информационные ресурсы по вулканам Камчатки, которые позволяют вести мониторинг вулканической опасности в режиме времени, близком к реальному.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Гордеев Е. И., Чебров В. Н., Сенюков С. Л., Гирина О. А., Бахтиарова Г. М.

Information Resources for Volcanological Research in Kamchatka

The most active volcanoes of the world are located in Kamchatka. Annually from 3 to 5 explosive eruptions are observed in this region. For many years of research the Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (IVS) and Kamchatkan Branch Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences (KBGS) has stored unique information resources on Kamchatka volcanoes that permits to monitor volcanic hazards on the real-time basis.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Информационные ресурсы для вулканологических исследований на Камчатке»

2. ГОСТ Р 52438-2005. Географические информационные системы. Термины и определения. URL: http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=129507.

3. Капралов Е. Г., Кошкарев А. В., Тикунов В. С. и др. Геоинформатика: Учебник для студентов высших учебных заведений / Под ред. В. С. Тикунова. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Академия, 2010. Кн. 1. - 400 с. Кн. 2. - 432 с.

4. Кошкарев А. В. Анализ международного опыта состава и механизмов актуализации БПД национальных ИПД // Пространственные данные, 2006. № 1. С. 19-29. URL: http://www.gisa.ru/28048.html; № 2. С. 6-23 (окончание). URL: http://www.gisa.ru/29164.html.

5. Кошкарев А. В. Основные черты и особенности создания и функционирования инфраструктуры пространственных данных Испании // Пространственные данные, 2008. № 3. С. 6-13. URL: http://www.gisa.ru/47182.html.

6. Кошкарев А. В. Инфраструктура пространственных данных Франции // Пространственные данные, 2007. № 1. С. 22-27. URL: http://www.gisa.ru/36706.html.

7. Кошкарев А. В. Инфраструктура пространственных данных Нидерландов // Пространственные данные, 2009. № 1. С. 6-16. URL: http://www.gisa.ru/51981.html.

8. Кошкарев А. В. Директива INSPIRE и национальные инициативы по ее реализации // Пространственные данные, 2009. № 2. С. 6-11. URL: http://www.gisa.ru/54638.html.

9. Кошкарев А. В. Инфраструктура пространственных данных Финляндии // Пространственные данные, 2008. № 1. С. 7-17. URL: http://www.gisa.ru/44536.html.

10. Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации, одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации № 1157-р от 21 августа 2006 г. URL: http://www.gisa.ru/file/file780.doc.

11. Кошкарев А. В. Геопорталы Испании // Пространственные данные, 2008, № 4. С. 6-16. URL: http://www.gisa.ru/49181.html.

12. ISO 19115:2003 - Geographic information. Metadata. URL: http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=26020&commid=54904.

13. FGDC: Standard for Digital Geospatial Metadata, 1998. URL: http://www.fgdc.gov/standards/projects/FGDC-standards-projects/metadata/base-metadata/v2_0698.pdf.

14. ГОСТ Р 52573-2006. Географическая информация. Метаданные. - М.: Стандартинформ, 2006. -

59 с.

15. Бездушный А. А., Бездушный А. Н., Серебряков В. А, Филиппов В. И. Интеграция метаданных Единого Научного Информационного Пространства РАН. - М: Вычислительный центр РАН, 2006. -238 с.

16. Бездушный А. Н., Вершинин А. В., Дьяконов И. А., Динь Ле Дат, Серебряков В. А. Пространственные метаданные в системе «ГеоМЕТА» // Пространственные данные, 2008. № 2. С. 16-25, 68 (начало); №3. С. 26-29 (окончание).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

17. Динь Ле Дат, Серебряков В. А. Разработка и реализация формальных онтологий геопространственных данных и сервисов // Радиотехника, 2008. Вып. 2. С. 85-89.

18. Вершинин А. В., Серебряков В. А., Ряховский В. М., Дьяконов И. А., Динь ле Дат, Шкотин А. В., Шульга Н. Ю. Создание среды интеграции распределенных источников пространственных данных и приложений // Открытое образование, 2008. № 4. С. 9-16.

УДК 004.9+550.3

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ДЛЯ ВУЛКАНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА КАМЧАТКЕ

Е. И. Гордеев, академик РАН, директор Тел.: (4152) 29-84-08, e-mail: gordeev@kscnet.ru Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН http://www.kscnet.ru/ivs В. Н. Чебров, к. т. н., директор Тел.: (4152) 29-78-95, e-mail: chebr@emsd.ru Камчатский филиал Геофизической службы РАН http://www.emsd.ru С. Л. Сенюков, зав. лабораторией Тел.: (4152) 43-18-36, e-mail: ssl@emsd.ru Камчатский филиал Геофизической службы РАН http://www.emsd.ru О. А. Гирина, к. г.-м. н., ведущий научный сотрудник Тел.: (4152) 29-78-90, e-mail: girina@kscnet.ru Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН http://www.kscnet.ru/ivs

Г. М. Бахтиарова, старший научный сотрудник

Тел.: (4152) 43-18-74, e-mail: galiya@emsd.ru Камчатский филиал Геофизической службы РАН http://www.emsd.ru В. А. Казанцев, зам. директора Тел.: (4152) 29-84-06, e-mail: vak@kscnet.ru Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН http://www.kscnet.ru/ivs

The most active volcanoes of the world are located in Kamchatka. Annually from 3 to 5 explosive eruptions are observed in this region. For many years of research the Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (IVS) and Kamchatkan Branch Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences (KBGS) has stored unique information resources on Kamchatka volcanoes that permits to monitor volcanic hazards on the real-time basis.

На Камчатке находятся наиболее активные вулканы нашей планеты, ежегодно здесь наблюдаются эксплозивные извержения 3-5 вулканов. За многие годы исследований в Институте вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН и Камчатском филиале Геофизической службы (КФ ГС) РАН накоплены уникальные информационные ресурсы по вулканам Камчатки, которые позволяют вести мониторинг вулканической опасности в режиме времени, близком к реальному.

Ключевые слова: вулканология, извержение, сейсмология, землетрясение.

Key words: information resources, volcanology, eruption, seismology, earthquake.

Введение

В Курило-Камчатском регионе насчитывается 69 действующих вулканов, что составляет до 15% от общего числа вулканов «Тихоокеанского огненного кольца». Общая продуктивность

вулканов Курило-Камчатской дуги составляет порядка 20% объема материала, извергаемого вулканами земного шара.

На Камчатке находятся наиболее активные вулканы нашей планеты, ежегодно здесь наблюдаются эксплозивные извержения 3-5 вулканов: http://www.kscnet.ru/ivs /kvert/current/index.php. Четыре вулкана находятся в состоянии почти непрерывных слабых извержений, на фоне которых происходят кульминационные сильные эксплозивные события: вулкан Ключевской активен на протяжении нескольких сотен лет; Шивелуч - с августа 1980 г., со времени начала роста лавового купола в эксплозивном кратере, образовавшемся при катастрофическом извержении 12 ноября 1964 г.; Безымянный - с 22 октября 1955 г., с момента пробуждения после тысячелетнего молчания; Карымский - с 1 января 1996 г. Кроме этого, время от времени активизируются влк. Авачинский, Корякский, Мутновский, Горелый и др. В среднем сильные эксплозивные извержения камчатских вулканов, при которых пеплы поднимаются на высоту более 815 км над уровнем моря, происходят примерно один раз в полтора года [1]. Суммарный объем изверженных продуктов на Камчатке за последние 5 лет (2004-2009 гг.) составил приблизительно 1.3 км3. Подавляющий вклад внесли экструзивно-эффузивно-эксплозивные извержения вулканов Шивелуч (~ 0.7 км3) и Безымянный (~ 0.5 км3), а также эксплозивно-эффузивные извержения вулкана Ключевской (~ 0.1 км3).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

За многие годы исследований в ИВиС ДВО РАН и КФ ГС РАН накоплены уникальные научные данные по вулканам Камчатки. Это массивы и базы данных, содержащие описания вулканов и их извержений, разнообразную геологическую информацию, данные сейсмологических, геофизических наблюдений и результаты их обработки. Это геоинформационные системы (ГИС) и публикации. Результаты научных исследований частично отражены в различных тематических разделах веб-сайтов ИВиС ДВО РАН: http ://www.kscnet.ru/ivs и КФ ГС РАН: http://www.emsd.iks.ru [2, 3]. Система хранения сейсмологических данных представлена в работе, опубликованной в журнале «Открытое образование» [4].

Постоянно обновляемыми информационными ресурсами для вулканологических исследований являются данные непрерывного мониторинга вулканов Камчатки. Сейсмический мониторинг вулканов осуществляется с 1946 г., визуальный - с 1935 г., видео - с 2000 г., спутниковый - с 2002 г.

Рис. 1. Главная страница системы управления метаданными ИВиС ДВО РАН

Для повышения безопасности авиаполетов при извержениях вулканов с выбросом вулканических пеплов в 1993 г. на Камчатке была создана Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT - Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team). В 1994 г. она была официально зарегистрирована в Международной организации гражданской авиации (ICAO) в качестве представителя России по оповещению авиационных служб мира о вулканической опасности для авиации (письмо ICAO № 29848 от 12.10.1994.) [1, 5, 6]. В настоящее время KVERT - некоммерческий проект ученых ИВиС ДВО РАН, КФ ГС РАН и Аляскинской вулканологической обсерватории Геологической службы США. Целью проекта KVERT является уменьшение риска столкновения самолетов с пепловыми облаками в северной части Тихоокеанского региона с помощью своевременного обнаружения повышения активности вулканов, распознавания и отслеживания облаков вулканического пепла и оперативного оповещения администраций авиакомпаний о появлении опасности, связанной с вулканическим пеплом.

Геопортал «Вулканы»

Для повышения эффективности поиска и использования накопленных данных в 2010 г. в ИВиС начато создание тематического геопортала как единой точки входа к совокупности данных по вулканам: http://geoportal.kscnet.ru (рис. 1).

Его архитектура разработана на базе свободно распространяемых программных продуктов с открытым исходным кодом (GeoNetwork, GeoServer и др.). Первым этапом создания геопортала стала реализация системы управления метаданными, основанной на международных стандартах, что обеспечивает ее интеграцию с другими подобными системами сети Интернет [7, 8]. Публикация пространственных метаданных и данных ИВиС на создаваемом геопортале обеспечит возможность их эффективного поиска в сети Интернет и сделает доступными мировому научному сообществу.

Рис. 3. Схема видеонаблюдений за вулканами Северной группы Камчатки

- Широкополосные станции КФ ГС

I57E 159Е 161Е 163Е

Рис. 2. Сеть сейсмических станций КФ ГС РАН на Камчатке и уровни представительных магнитуд

Планируется, что одними из составляющих геопортала станут базы данных, созданные на основе постоянно дополняемых каталогов вулканов Камчатки: активных (извержения которых происходили не позднее 3500 тыс. лет назад) и голоценовых (всех вулканов Камчатки). Каталог активных вулканов, включающий информацию о 30 действующих вулканах Камчатки, размещен на сайте KVERT (ИВиС): http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/volcanoes/index.html. Атрибутивные данные по каждому вулкану вклю-чают описательные характеристи-ки его местоположения, структу-ры, состава пород, всех истори-ческих извержений, оценки опасности для авиации; фотогра-фический материал его прошлого и текущего состояния и т. д. [9]. Для систе-матизации данных по голоценовым вулканам Камчатки создан каталог http: //www .kscnet .ru/ivs/volcanoes/holocene/main/main.htm и ГИС «Новейший вулка-низм Камчатки» в среде ArcGIS 9.2 [10]. Разрабатывается ГИС «Вулканическая опасность Кури-ло-Камчатской островной дуги».

Мониторинг активности вулканов Камчатки

Данные непрерывного мониторинга вулканов Камчатки включают сейсмологические, видео- и визуальные, спутниковые наблюдения.

Сейсмический мониторинг является ведущим, потому что обеспечивает непрерывный круглосуточный контроль состояния вулканов в режиме реального времени. Визуальные и видеонаблюдения возможны только при наличии видимости вулканов, спутниковые зависят не только от погодных условий, но еще и носят дискретный характер (10-16 снимков в сутки).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В 1996-1998 гг. был сделан качественный скачок в обработке сейсмической информации [2, 11]. В эти годы был осуществлен перевод сейсмической информации в цифровой формат и переход на обработку сейсмограмм с экрана компьютера. Также было завершено объединение всех телеметрических сейсмических данных в рамках единой корпоративной сети, что позволило иметь доступ к сейсмической информации в режиме реального времени.

В настоящее время исторически сложившаяся радиотелеметрическая сеть КФ ГС РАН позволяет проводить сейсмический мониторинг вулканов Камчатки с разной степенью детальности. Наиболее детальные наблюдения проводятся для Авачинской и Северной групп вулканов, а также для района вулканов Горелый и Мутновский (рис. 2).

На вулканах Карымский, Кизимен, Алаид (остров Атласова) и Эбеко (остров Парамушир) установлено только по одной станции, что дает возможность фиксировать слабые локальные землетрясения, но не позволяет определять их пространственное положение. Для остальных действующих вулканов возможна регистрация только сильных сейсмических событий по удаленным станциям.

Результаты сейсмического мониторинга публикуются в различных информационных ресурсах. Каталоги землетрясений включают основные параметры землетрясений, зарегистрированных тремя и более станциями: время в очаге, координаты гипоцентра и энергетическая характеристика события. КФ ГС РАН публикует каталоги локализованных землетрясений и обзоры по сейсмическому мониторингу вулканов Камчатки в ежегодных сборниках Геофизической службы РАН «Землетрясения Северной Евразии» и «Землетрясения России». В настоящее время опубликованы материалы за 1999-2007 гг., они также содержат

CD-диски с данными. Каталог, содержащий стандартные кинематические и энергетические параметры всех локализованных землетрясений Камчатки за текущий год, ежедневно дополняется и доступен в Интернете: http://www.emsd.ru/ts. Волновые формы (цифровые записи) землетрясений хранятся в зарегистрированном ресурсе «Волновые формы вулканических землетрясений Камчатки», который включен в Государственный регистр баз и банков данных, № 0220913209.

Землетрясения, которые невозможно локализовать, делятся по виду в соответствии с классификацией П. И. Токарева [12], подсчитывается их число, измеряются их амплитудные характеристики, и все параметры публикуются в разделе «Землетрясения» в Интернете: http: //www.emsd.ru/~ssl/monitoring/main .htm.

C 2002 г. в рамках сейсмического мониторинга используется спектральный анализ сейсмических сигналов, который позволяет выделять сейсмические события, сопровождающие пе-пловые выбросы, и оценивать их высоту [13]. В настоящее время разработанная методика хорошо зарекомендовала себя для вулканов Шивелуч и Карымский. Именно для этих двух вулканов в рамках проекта KVERT рассылается наибольшее количество (до 150 за год) оперативных сообщений об опасности для авиации пепловых облаков. По сейсмическим данным обычно определяют начало и продолжительность эксплозивных извержений, представляющих наибольшую опасность для авиации. Все выделенные события хранятся в ежедневных информационных таблицах по вулканам http://www. emsd.ru/~ssl/monitoring/main.htm.

Визуальные и видеонаблюдения. Ежедневные визуальные наблюдения за Северной группой вулканов проводят сотрудники Камчатской вулканологической станции им. Ф. Ю. Левин-сона-Лессинга и сейсмостанций поселков Ключи и Козыревск; кроме этого, ученые ИВиС ДВО РАН во время полевых работ также наблюдают за вулканами Камчатки. Эти данные передаются в ИВиС и КФ ГС (г. Петропавловск-Камчатский) по телефону, радиосвязи или электронной почте. За вулканами Авачинский, Корякский, Горелый и Мутновский сотрудники ИВиС и КФ ГС наблюдают непосредственно из Петропавловска-Камчатского. Данные о вулкане Карым-ский специалисты ИВиС собирают несколько раз в год во время полевых работ, продолжаю-

Deformation -8 to -3 cm

■ -3 to 0 cm

■ 0 to 2 cm

■ 2 to 4 cm I 4 to 6 cm

■ 6 to 6 cm

.07.2007 09.2007

Рис.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Анализ деформаций вулкана Безымянный по данным спутника ALOS PALSAR

щихся по три-четыре недели с апреля по январь. Также визуальная информация об этом и других активных вулканах поступает в группу KVERT (ИВиС) от пилотов местных и международных авиалиний, метеорологов, туристов, краеведов и др.

В рамках проекта KVERT для видеомониторинга вулканов Ключевской, Шивелуч, Безымянный, Авачинский и Корякский были установлены цифровые видеокамеры (в 2000, 2002, 2003, 2009, 2009 гг. соответственно), которые работают в непрерывном режиме, передавая изображения вулканов в реальном времени в Интернет: http://www.emsd.iks.ru (КФ ГС РАН) и http://www.kscnet.ru/ivs/index.html (ИВиС ДВО РАН) (рис. 3).

Видеонаблюдения за другими вулканами проводятся с помощью портативной видеосистемы, созданной группой KVERT (ИВиС). В 2009 г. на вулканологической станции им. Ф. Ю. Ле-винсона-Лессинга (ИВиС) в пос. Ключи были установлены видеокамеры высокого разрешения для наблюдений за динамикой активности вулканов Шивелуч и Ключевской. Созданы файлы базы данных и архив видеонаблюдений. Также в файлы баз данных вносятся результаты визуальных наблюдений за вулканами непосредственно во время их полевых исследований.

Спутниковый мониторинг вулканов Камчатки проводится в ИВиС ДвО РАН (http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/satellite/modis) и КФ ГС РАН (http://emsd.iks.ru/~ssl/monitoring/main.htm.) с 2002 г., и его возможности развиваются. В настоящее время для изучения активности вулканов используется информация со спутников MTSAT, NOAA (AVHRR), TERRA (MODIS и AQUA), AURA (OMI), ALOS PALSAR, ASTER, LANDSAT. Созданы файлы базы данных, включающие результаты обработки всех спутниковых снимков.

В рамках проекта KVERT (ИВиС) данные со спутников серии NOAA (AVHRR) (№ 15-19) принимаются в оперативном режиме. В сутки поступает до 10-16 снимков с пространственным разрешением 1.1 км. Со спутников серии TERRA (MODIS и AQUA) снимки с пространственным разрешением от 250 м до 1 км приходят несколько раз в сутки. С помощью этих снимков исследуются термальные аномалии и пепловые и аэрозольные шлейфы в районах вулканов Камчатки. Благодаря наблюдениям за изменением размера и температуры аномалии в районе вулкана Безымянный ученые ИВиС и КФ ГС в 2001-2008 гг. предсказали 7 его извержений (16 декабря 2001 г., 25 декабря 2002 г., 11 января 2005 г., 9 мая 2006 г., 11 мая 2007 г., 14-15 мая 2007 г., 19 августа 2008 г., 16 декабря 2009 г.). Пепловое облако при извержении вулкана Безымянный 5 октября 1995 г. было прослежено с помощью спутников на расстоянии 5000 км до о-ва Уналашка (Алеуты). Тесное сотрудничество ученых России и США в использовании спутниковой информации совместно с данными сейсмологических и наземных наблюдений помогло снизить опасность для авиации в этом районе: в связи с этим извержением были отменены 15 авиарейсов [6].

Пространственное разрешение от 15 м до 90 м в видимом и инфракрасном диапазоне спутника TERRA ASTER (данные поступают один раз в 14 суток) позволяет проводить детальный анализ вулканических процессов - изучать термальные аномалии, пепловые шлейфы, морфологию и площадь распространения вулканогенных отложений и т. д. Например, с помощью снимка LANDSAT 7 (NASA, США) была определена протяженность (15 км) и площадь (5.3 км2) пирокластических потоков, образовавшихся при эксплозивном извержении вулкана Шивелуч в 2004 г. [13]. Спутник AURA (NASA EOS) с радиометром OMI позволяет отслеживать изменение содержания в атмосфере и аэрозолях (дым, пепел, пыль) различных газов: O3, NO2, BrO, OClO, SO2, HCHO. Например, по данным Саймона Карна (Simon Carn, OMI-team, NASA's Aura satellite, USA), за активную фазу извержения вулкана Ключевской в 2007 г. в атмосферу поступило более 120 кт диоксида серы [14]. Пространственное разрешение от 7 до 100 м радара PALSAR (L-диапазон - 23.5 см), установленного на спутнике ALOS (период повторения орбит - 46 суток), дает возможность использовать его для построения цифровых моделей рельефа, интерферометрии и анализа деформаций поверхности [16] (рис. 4).

Система предупреждения о вулканической опасности

В настоящее время ежедневно проводимая ИВиС ДВО РАН и КФ ГС РАН работа по сбору, обработке и представлению информации об активности вулканов Камчатки позволяет своевременно и обоснованно оценивать их состояние и делать выводы о вулканической опасности [1, 5, 6, 13, 17]. Информационный ресурс КФ ГС РАН зарегистрирован как фактографическая

база данных «Активность вулканов Камчатки» и включен в Государственный регистр баз и

Рис. 5. Информационный ресурс «Активность вулканов Камчатки»

ФГУП «Госкорпорация по ОрВД»

\/ААС, Токио

Т

Филиал «Камчатаэронавигация»

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

77Л

Д Администрации авиакомпаний Е Метеорологический

УААС. Вашингтон

\/ААС, Анкоридж

Смитсонианский Институт, США

\

ЭУЕРТ, Сахалин

Тихоокеанского региона

Аляскинская Вулканологическая Обсерватория, США

центр аэропорта г. Елизово

тт

Центр погоды, г. Анкоридж, США

Гидрометеорологическая служба, Россия

Камчатский филиал Геофизической службы РАН

Камчатский Центр связи и мониторинга

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

МЧС_ Рпппия

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Центр погоды военной авиабазы, г. Анкоридж, США

тт

ДВФ ФГУНПП

«Росгеолфонд» МПР РФ. Сахалин

Рис. 6. Схема взаимодействия КУЕИТ с организациями Тихоокеанского региона

На основании данных сейсмических, визуальных, видео- и спутниковых наблюдений, а также результатов их обработки и интерпретации, участниками проекта KVERT ежедневно анализируется вся информация по вулканической активности Камчатки. В случае повышения сейсмической активности какого-либо вулкана или обнаружения пеплового шлейфа в районе любого вулкана отправляются по электронной почте оперативные сообщения более 300 пользователям информации KVERT, в том числе Токио VAAC, Анкоридж VAAC, Вашингтон VAAC, авиационным компаниям Тихоокеанского региона, МЧС России и др. (рис. 6).

С 2010 г. для отправки оперативных сообщений используется автоматизированная система, включающая автоматический перерасчет высоты пепловых колонн из километров в футы и протяженности пепловых шлейфов из километров в мили (рис. 7).

Еженедельно в пятницу, а при необходимости и в другие дни недели, комплексная сейсмологическая, визуальная, спутниковая и видеоинформация по активности вулканов обобщается, анализируется учеными проекта KVERT, и в Интернете на сайте ИВиС ДВО РАН публикуется краткое описание состояния наиболее активных вулканов Камчатки и прогноз их опасности для авиации на предстоящую неделю: http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/progn.php («Прогноз для авиации опасности вулканов Камчатки и Северных Курил» на русском языке) и http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/updates.shtml («KVERTInformation Releases» на английском языке).

Примером комплексного использования данных сейсмических, визуальных, видео- и спутниковых наблюдений, а также результатов их обработки является прогноз и контроль извержения вулкана Безымянный 9 мая 2006 г. Извержение вулкана было предсказано учеными КФ ГС РАН по сейсмическим данным за двое суток до события, авиационный цветовой код (АЦК) был изменен с желтого на оранжевый. Опыт изучения вулкана позволил вулканологам ИВиС ДВО РАН предсказать кульминацию этого извержения за два часа до ее начала: АЦК был изменен с оранжевого на красный в 06:35 UTC 9 мая, а в 08:21 UTC 9 мая началось извержение вулкана, при котором пепловая туча поднялась на высоту до 15 км над уровнем моря, а пепловый шлейф протянулся > 400 км на восток от вулкана.

Следующий успешный прогноз был сделан для извержения вулкана Безымянный 16 декабря 2009 г.

Сейсмический режим в районе вулкана резко изменился, 8 декабря начался рой поверхностных землетрясений, число и энергия которых постепенно увеличивались (рис. 8). Первый прогноз по сейсмическим данным был сделан сотрудниками лаборатории исследований сейсмической и вулканической активности КФ ГС РАН с использованием алгоритма прогноза извержений вулкана Безымянный [18] 11 декабря 2009 г. в 12 час 00 мин местного времени и передан в Камчатский филиал Российского экспертного совета (КФ РЭС) по прогнозу землетрясений и оценке сейсмической опасности и риска, а также сотрудникам ИВС и АВО (участникам проекта KVERT). Уточнение даты начала эксплозивного извержения (с 14 декабря по 24 декабря 2009 г. UTC) было сделано 14 декабря 2009 г. в 15 час 00 мин местного времени по признаку увеличения количества, амплитуды и продолжительности сейсмических сигналов, и оно также было передано в КФ РЭС. По спутниковым данным температура термальной аномалии на куполе Безымянного резко выросла до предельной (64о С) в 20:17 UTC 16 декабря.

KVERT-Project: Operational Information more 6 km ASL

* Volcano: I Klyuchevskoy ^J * Aviation Color Code: | Orange

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Location: I 56'03'N. 160'39'E z\ Elevation of vent: 14.750 m/15.584 ft jj

Height of ash plume (km) ASL and how determined: |?.o km | unknown ^J

* Distance from the volcano (km): |lB5 km

* Direction of ash plume or ash cloud drift from the volcano: | North ^J

Time and method of observation (time format: HH:MM): |02 :|34 UTC I May jJ |28jjJ 12010 jJ INOAA18 (4m5) ^J

Start time of explosion (time format: HH:MM) and how determined: 1 UTC| Jill J

| unknown ^J 1 Duration of eruption (or indicate eruption is continuing): | eruption is continuing |gf| .'

Appendix

TEST

* Operator | Olga A. Girina jJ Submit! ¡H

* Пункты обязательные для заполнения! Historv of operational releases

Рис. 7. Автоматизированная система для отправки оперативных сообщений KVERT

Рис. 8. А - карта эпицентров землетрясений в районе Северной группы вулканов с 01.08. по 31.12. 2009 г.; Б - проекция гипоцентров на вертикальный разрез вдоль линии А-В; графики распределения во времени различных параметров землетрясений: В - энергетический класс по S-волне; Г - кумулятивное количество землетрясений; Д - глубина гипоцентров, км; Е - кумулятивная энергия, Дж; Ж - сейсмограмма по станции BZW (канал SHE) и СВАН-диаграмма (колонка справа) извержения вулкана Безымянный 16 декабря 2009 г.

Рис. 9. А - спутниковый снимок NOAA19 (band 4-5, 17 декабря 2009 г. 01:26 UTC) с пепло-вым облаком от извержения вулкана Безымянный; Б - фотография улицы в пос. Козыревск, покрытой свежевыпавшим пеплом от извержения вулкана Безымянный, автор фотографии -

Ю. В. Демянчук

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Эксплозивное извержение вулкана Безымянный началось через 1 час 28 мин (в 21:45 UTC) и продолжалось несколько часов. По сейсмическим данным это был самый сильный взрыв из 17 взрывных извержений вулкана за последние 10 лет. По спутниковым данным высота пепло-вого шлейфа достигала высоты как минимум 8 км над уровнем моря (рис. 9А). Основное выпадение пепла произошло в северо-западном направлении от вулкана. По предварительной оценке Ю. В. Демянчука (ИВС) на расстоянии приблизительно 40 км от вулкана по оси пеплопада выпало около 700 грамм пепла на 1 квадратный метр. В пос. Козыревск мощность выпавшего слоя пепла составила 2 мм (рис. 9Б).

Заключение

Созданная на Камчатке система мониторинга вулканической активности показала свою высокую эффективность при обеспечении безопасности авиаполетов.

Основные направления дальнейшего развития системы мониторинга активных вулканов Камчатки: расширение сети радиотелеметрических сейсмических станций на вулканах с внедрением цифровых широкополосных сейсмометрических каналов; развитие спутниковых наблюдений; создание баз данных, включающих комплексную информацию по мониторингу вулканов и их извержений; создание экспертных информационно-аналитических систем для оценки состояния и прогноза развития вулканической активности.

Литература

1. Гирина О. А., Гордеев Е. И. Проект KVERT - снижение вулканической опасности для авиации при эксплозивных извержениях вулканов Камчатки и Северных Курил // Вестник ДВО РАН, 2007. № 2. С. 100-109.

2. Гордеев Е. И., Чебров В. Н., Левина В. И., Сенюков С. Л., Шевченко Ю. В., Ящук В. В. Система сейсмологических наблюдений на Камчатке // Вулканология и сейсмология, 2006. № 3. С. 6-27.

3. Казанцев В. А., Романова И. М., Филиппов Ю. А., Леонова Т. В. Состояние и перспективы развития веб-портала КНЦ ДВО РАН // Современные информационные технологии для научных исследований: Материалы Всероссийской конференции, Магадан, 20-24 апреля 2008 г. - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2008. С. 53-54.

4. Гордеев Е. И., Чебров В. Н., Левина В. И., Бахтиарова Г. М., Сенюков С. Л., Пантюхин Е. А. Банк сейсмологических данных Камчатки // Открытое образование, 2008. № 4. С. 16-23.

5. Кирьянов В. Ю., Чубарова О. С., Гирина О. А., Сенюков С. Л., Гарбузова В. Т., Евдокимова О. А. Группа по обеспечению безопасности полетов от вулканических пеплов (КВЕРТ): 8 лет деятельности // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. - Петропавловск-Камчатский: ИВГиГ ДВО РАН, 2001. С. 408-423.

6. Гирина О. А. 15 лет деятельности Камчатской группы реагирования на вулканические извержения // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога, 27-29 марта 2008 г. - Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2008. C. 52-59.

7. Романова И. М. База метаданных информационных ресурсов ИВиС ДВО РАН // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога, 30-31 марта 2009 г. - Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2010. С. 199-203.

8. Романова И. М. Создание системы управления пространственными данными и метаданными в ИВиС ДВО РАН на базе открытого программного обеспечения GeoNetwork // Современные информационные технологии для фундаментальных научных исследований РАН в области наук о Земле: Материалы Всероссийского семинара, 8-11 апреля 2010 г. URL: http://seminar2010.fegi.ru/tezis.

9. Гирина О. А. Проект KVERT в сети Интернет // Современные информационные технологии для научных исследований: Материалы Всероссийской конференции, Магадан, 20-24 апреля 2008 г. - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2008. С. 49-50.

10. Пономарева В. В., Мельников Д. В., Романова И. М. Геоинформационная система «Новейший вулканизм Камчатки» // Современные информационные технологии для научных исследований: Материалы Всероссийской конференции, Магадан, 20-24 апреля 2008 г. - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2008. С. 105-106.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Чебров В. Н. Развитие сейсмологических наблюдений, оценка сейсмической опасности на Камчатке (1915-2006 гг.) // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы Международной сейсмологической школы. - Обнинск: ГС РАН, 2006. С. 135-139.

12. Токарев П. И. Вулканические землетрясения Камчатки. - М.: Наука, 1981. - 164 с.

13. Сенюков С. Л., Дрознина С. Я., Дрознин Д. В. Опыт выделения пепловых выбросов и оценка их высоты по сейсмическим данным на примере вулкана Шивелуч (Камчатка) // Комплексные сейсмологические и геофизические исследования Камчатки. К 25-летию Камчатского филиала ГС РАН. - Петропавловск-Камчатский, 2004. С. 292-300.

14. Гирина О. А., Ушаков С. В., ДемянчукЮ. В. Пароксизмальное извержение вулкана Молодой Шивелуч, Камчатка, 9 мая 2004 г. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. - Петропавловск-Камчатский, 2007. № 2 (10). С. 65-73.

15. Гирина О. А., Ушаков С. В., Малик Н. А. и др. Действующие вулканы Камчатки и о. Парамушир Северных Курил в 2007 г. // Вулканология и сейсмология, 2009. № 1. С. 3-20.

16. Мельников Д. В. Анализ деформаций земной поверхности в районе Ключевской группы вулканов на основе спутниковых данных ЛЬ08 РЛЬ8ЛЯ // Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России: Тезисы докладов II региональной научно-технической конференции, Петропавловск-Камчатский, 11-17 октября 2009 г. - Петропавловск-Камчатский: ГС РАН, 2009. С. 33.

17. Сенюков С. Л. Мониторинг активности вулканов Камчатки дистанционными средствами наблюдения в 2000-2004 гг. // Вулканология и сейсмология, 2006. № 3. С. 68-78.

18. Сенюков С. Л. Результаты применения алгоритма прогноза извержений вулкана Безымянный в 2004-2007 гг. в режиме реального времени // Геофизический мониторинг и проблемы сейсмической безопасности Дальнего Востока России: Труды региональной научно-технической конференции, 1117 ноября 2007 г. - Петропавловск-Камчатский, 2008. С. 59-63.

УДК 004.7 ВАК 25.00.35 РИНЦ 20.00.00

ВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗЬ ОТДЕЛЕНИЯ НАУК О ЗЕМЛЕ РАН: ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

В. В. Наумова, д. г.-м. н., зав. лабораторией Тел.: (4232) 31-78-50, e-mail: naumova@fegi.ru Дальневосточный геологический институт ДВО РАН http://www.fegi.ru А. И. Ханчук, академик, д. г.-м. н., профессор, зам. председателя Дальневосточного отделения РАН, директор Тел.: (4232) 26-11-08, e-mail: khanchuk@hq.febras.ru Дальневосточный геологический институт ДВО РАН http://www.febras.ru А. Д. Гвишиани, чл.-корр. РАН, д. ф.-м. н., профессор, директор Тел.: (495) 930-05-46, e-mail: a.gvishiani@gcras.ru Геофизический центр РАН http://www.gcras.ru А. М. Мерзлый, к. т. н., с. н. с. Тел.: (495) 930-55-09, e-mail:pinega@list.ru Геофизический центр РАН, http://www.gcras.ru И. Н. Горячев, м. н. с. Тел.: (4232) 31-78-50, e-mail: ivan_gor@fegi.ru Дальневосточный геологический институт ДВО РАН http://www.fegi.ru

The article is devoted to the analysis of a condition and prospects of development of a video conferencing in Branch of geosciences of the Russian Academy of Sciences. The project of creation of territorially distributed System based on modern vision of video conferencing which lies in the fact that all vocal and conferencing videosystems form a uniform field of collective interaction of scientific employees is offered.