ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 69-79

Динамика извержения вулкана Сноу (о. Чирпой, Курильские острова) в 2012–2017 гг.: результаты применения алгоритма VIIRS Nightfire

Д.В. Мельников 1 , М.Н. Жижин 2, 3, 4 , Г.М. Трифонов 5 , А.А. Пойда 5 
1 Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия
2 Университет Колорадо, Брумфилд, США
3 Национальный информационный центр по окружающей среде НОАА, Болдер, США
4 Институт космических исследований РАН, Москва
5 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
Одобрена к печати: 21.12.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-3-69-79
В статье представлены результаты успешного применения спутниковых данных VIIRS для мониторинга и восстановления истории извержения вулкана Сноу (о. Чирпой, Курильские острова) в 2012–2017 гг. Поставленные задачи решались с использованием алгоритма Nightfire. Он существенно отличается от существующих аналогичных систем за счёт одновременного использования множества диапазонов инфракрасного спектра (от близкого до дальнего) совместно с данными видимого спектра, в то время как большинство алгоритмов (например, MODVOLC и MIROVA) используют один или два диапазона из средней и дальней частей инфракрасного спектра. Проведённые исследования показали, что для извержения вулкана Сноу максимальная мощность теплового излучения (МВт) приходится на период с ноября 2012 по январь 2013 г. В этот период произошло излияние первой, наиболее объёмной порции лавового потока. Также выделяются ещё четыре хорошо выраженных периода: сентябрь – октябрь 2013 г.; март – июнь 2014 г.; август – ноябрь 2014 г.; апрель – июнь 2015 г. Они соответствуют импульсам излияния свежих порций лавы. Однако мощность этих лавовых потоков была меньше по сравнению с первым периодом.
Ключевые слова: VIIRS, Nightfire, вулкан, извержение, лавовый поток, Курильские острова, Сноу, Чирпой
Полный текст

Список литературы:

  1. Горшков Г. С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 287 с.
  2. Жижин М. Н., Элвидж К. Д., Пойда А. А. Мультиспектральное дистанционное зондирование ночной поверхности Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 9–26.
  3. Иванов Б. В., Чирков А. М., Дубик Ю. М., Хренов А. П., Двигало В. Н., Разина А. А., Степанов В. В., Чубарова О. С. Состояние действующих вулканов Камчатки и Курильских островов в 1982 г. // Вулканология и сейсмология. 1984. № 4. С. 104–110.
  4. Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н. П. Лаверов. М.: Наука, 2005. 604 с.
  5. Рыбин А. В., Дегтерев А. В., Чибисова М. В., Гурьянов В. Б., Коротеев И. Г. Вулканическая активность на Курильских островах в 2012–2015 гг. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. № 2. Вып. 30. С. 77−87.
  6. Рыбин А. В., Чибисова М. В., Дегтерев А. В. Активность вулканов Курильских островов в 2016 г. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2017. № 1. Вып. 33. С. 83−88.
  7. Чибисова М. В., Рыбин А. В., Дьяков С. Е. Активность вулканов Сноу (о. Чирпой) и Чиринкотан (о. Чиринкотан) в 2015 году: спутниковые и полевые наблюдения по данным группы SVERT // 19-я ежегодная научная конференция «Вулканизм и связанные с ним процессы», посвященная Дню вулканолога: сб. тез. конф. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2016. С. 146–151.
  8. Bulletin of the Global Volcanism Network / ed. E. Venzke. Smithsonian Institution, 2017. V. 42. No. 1.
  9. Coppola D., Laiolo M., Cigolini C., Delle Donne D., Ripepe M. Enhanced volcanic hot-spot detection using MODIS IR data: results from the MIROVA system // Geological Society. London. Special Publications. 2016. V. 426(1). P. 181–205. DOI: 10.1144/SP426.5.
  10. Dozier J. A. Method for satellite identification of surface temperature fields of subpixel resolution // Remote Sensing of Environment. 1981. V. 11. P. 221–229.
  11. Elvidge C. D., Zhizhin M. N., Hsu F. C., Baugh K. E. VIIRS Nightfire: Satellite Pyrometry at Night // Remote Sensing of Environment. 2013. V. 5. P. 4423–4449. DOI: 10.3390/rs5094423.
  12. Ester M., Kriegel H. P., Sander J., Xu X. A density-based algorithm for discovering clusters a density-based algorithm for discovering clusters in large spatial databases with noise // Proc. 2nd Intern. Conf. Knowledge Discovery and Data Mining (KDD’96). AAAI Press, 1996. P. 226–231.
  13. Gordeev E. I., Girina O. A., Lupyan E. A., Sorokin A. A., Kramareva L. S., Efremov V.Yu., Kashnitskii A. V., Uvarov I. A., Burtsev M. A., Romanova I. M., Mel’nikov D. V., Manevich A. G., Korolev S. P., Verkhoturov A. L. The VolSatView information system for Monitoring the Volcanic Activity in Kamchatka and on the Kuril Islands // J. Volcanology and Seismology. 2016. V. 10. No. 6. P. 382–394. DOI: 10.1134/S074204631606004X.
  14. Harris A. Thermal Remote Sensing of Active Volcanoes: a User’s Manual. Cambridge university press, 2013.
  15. Hon K., Kauahikaua J., Denlinger R., McKay K. Emplacement and inflation of pahoehoe sheet flows: observations and measurements of active lava flows on Kilauea volcano, Hawaii // Geological Society of America Bulletin. 1994. V. 106. P. 351–370.
  16. Oppenheimer C., Francis P. W., Rothery D. A., Carlton R. W. T., Glaze L. S. Infrared image analysis of volcanic thermal features: Lascar Volcano, Chile // J. Geophysical Research. 1993. V. 98. Iss. B3. P. 4269–4286.
  17. Wooster M. J., Roberts G., Perry G. L. W., Kaufman Y. J. Retrieval of biomass combustion rates and totals from fire radiative power observations: FRP derivation and calibration relationships between biomass consumption and fire radiative energy release // J. Geophysical Research. 2005. V. 110. D24311. DOI: 10.1029/2005JD006018.
  18. Wright R. MODVOLC: 14 years of autonomous observations of effusive volcanism from space // Geological Society. London. Special Publications. 2016. V. 426. Iss. 1. P. 23–53. DOI: 10.1144/SP426.12.