Спутник ДЗЗ
2.87K subscribers
2.21K photos
124 videos
175 files
1.95K links
Человеческим языком о дистанционном зондировании Земли.

Обратная связь: @sputnikDZZ_bot
加入频道
Продолжаем наблюдать за извержением вулкана Шивелуч на Камчатке.

На почти безоблачном снимке, сделанном 29 марта аппаратом Landsat 8, вулкан слегка смещен вправо от центра кадра. Вся видимая часть снимка покрыта снегом и льдом.

На снимке от 9 апреля, сделанном Landsat 9, вулкан частично скрыт облаком в центре кадра.

Бурое облако на снимке Sentinel-3 OLCI за 10 апреля вызвано извержением вулкана.

Извержение привело к образованию значительного количества вулканических аэрозолей (сульфатов и пепла) и диоксида серы (SO2), которые проникли в нижнюю стратосферу. На снимках, сделанных 11 апреля Sentinel-5p, видна высокая концентрация диоксида серы прямо над вулканом (показана красным цветом). Поднимаясь вверх, облако серы закручивается в спираль, как видно на снимках. На снимке того же дня видна повышенная концентрация аэрозольного индекса вблизи вулкана.

Код: https://code.earthengine.google.com/5255e0670d0c3b5698a048861f0979dc

Google Earth Engine — не самый оперативный источник снимков. Его плюс в том, что можно увидеть и получить все снимки в одном месте. Загляните в код завтра, может появиться больше снимков и будет еще интересней.

#GEE #вулкан #атмосфера
Остров Нисиносима

Рубрика “Вулканы по пятницам”)

Нисиносима (27°14′49″ с. ш. 140°52′26″ в. д.) — маленький необитаемый остров, входящий в состав японского архипелага Огасавара, расположен примерно в 1000 км к югу от Токио.

Остров является вершиной подводного вулкана. До 1974 года на поверхности океана была видна только часть гребня затопленной кальдеры. Сам остров появился после извержения 1974 года и был тогда около 700 м в длину и 200 м в ширину. С тех пор вулкан попеременно переживал периоды взрывной активности и затишья, но лава от различных извержений на протяжении многих лет приводила к тому, что остров становился все больше.

Cнимок был сделан Sentinel-2 в январе 2021 года. На тот момент размеры острова составляли около 2,3 км в направлении север-юг и 2 км в направлении восток-запад.

Видно, как шлейф газа и пара поднимается от вулкана и дрейфует на северо-восток над Тихим океаном. Когда шлейф поднимается выше, пар конденсируется и образует облака.

Желтоватый оттенок воды вокруг острова обусловлен вулканическими минералами, газами и морскими отложениями, поднятыми к поверхности вулканической активностью. Окрашенный участок простирается примерно на 10 км к юго-востоку, где океанские течения превращают его в ярко-зеленые завихрения.

#снимки #вулкан #вода
Вулканы, аэрозоли и климат

Захотелось напомнить о том, что кроме парникового эффекта, на климат планеты влияют и другие механизмы.

15 июня 1991 года на Филипинах произошло извержение вулкана Пинатубо, в результате которого в стратосферу было выброшено около 18,5 млн. диоксида серы SO2 и образовались сульфатные аэрозоли, вызвавшие глобальное снижение температуры у поверхности Земли в среднем на 0,5°C в течение нескольких лет.

Аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, распыленные в газообразной среде. С влиянием аэрозолей на рассеяние солнечного излучения мы сталкиваемся постоянно, например, когда видим оранжевые и красные оттенки закатного неба на закате. Солнечным лучам на закате нужно пройти более длинный путь в атмосфере, чем в течение дня, и они рассеиваются на большем числе атмосферных частиц, то есть аэрозолей. При этом излучение с короткими длинами волн рассеивается сильнее, так что до нас лучше доходят более длинные волны, соответствующие красному цвету.

Рассеивание света на аэрозолях снижает количество солнечного излучения, достигающего поверхности планеты, что влияет на ее температуру. Правда, из тропосферы — самого низкого слоя атмосферы — аэрозоли довольно быстро удаляются дождями. Время пребывания аэрозолей в тропосфере составляет всего несколько дней. Напротив, аэрозоли в стратосфере — слое атмосферы, расположенном непосредственно над тропосферой, — могут оставаться там годами. Стратосфера очень сухая, и механизмы удаления аэрозолей из нее — гравитация и циркуляция — действуют очень медленно.

По своему влиянию на климат извержение Пинатубо было далеко не самым сильным. Так, извержение вулкана Тамбора в Индонезии в апреле 1815 года стало причиной понижения температуры Земли на 3,5 °C. В следующий за извержением год в большей части Северного полушария температуры в летние месяцы были значительно ниже нормы. В некоторых частях Европы и в Северной Америке 1816 год был известен как “Год без лета”, вызвавший короткий, но сильный голод. С извержением вулкана связывают и заморозки на территории Российского государства, не прекращавшиеся даже летом, и вызвавшие “Великий голод” 1601–1604 годов. Предположительно, снижение температуры было вызвано извержением вулкана Уайнапутина в Перу, в феврале 1600 года.

Возможность понизить температуру атмосферы при помощи аэрозолей в стратосфере не осталась без снимания климатологов. Современные модели показывают, что так можно добиться охлаждения атмосферы на один и более градус Цельсия к 2069 году. Но для этого потребуется ежегодно вводить в атмосферу 10 миллионов тонн аэрозоля.

Крайним проявлением антропогенного влияния на климат при помощи аэрозолей является “ядерная зима”, которая может возникнуть в результате масштабной ядерной войны. Предполагается, что из-за попадания в стратосферу большого количества дыма и сажи от обширных пожаров, существенно возрастет отражение солнечных лучей от верхних слоев атмосферы и температура на планете снизится до арктической. Сценарии ядерной зимы неоднократно моделировались в Советском Союзе и в США. В научно-популярной форме эта задача описана в замечательной книге Н. Н. Моисеева “Экология человечества глазами математика” (М.: Молодая гвардия, 1988).

#климат #вулкан
Извержение вулкана Безымянный

Камчатский полуостров, расположенный вдоль Тихоокеанского огненного кольца, насчитывает более 300 вулканов. Снимок извержения вулкана Безымянный, которое началось 16 октября, был сделан в тот же день спутником Landsat 8.

В центре снимка находится вулкан Ключевской — самый высокий действующий вулкан Евразии. Он выпустил небольшой шлейф газа и пара, уходящий на северо-восток. Вершина горы отбрасывает на снег тень конической формы, так как солнце находится низко в осеннем небе.

В июне 2023 г. Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT) сообщила о начале извержения на Ключевском, а в июле на его юго-восточном склоне возник новый лавовый поток, хорошо видимый на снимке. Взрывные извержения вулкана продолжаются до сих пор. Вместе с газом и паром в воздух поднимается пепел, что иногда приводило к повышению цветового кода опасности до оранжевого — третьего уровня по четырехцветной шкале. За несколько дней до получения снимка активность Ключевского усилилась: по склонам вулкана стекала лава, а раскаленные материалы взлетали в воздух на высоту до 300 метров над кратером.

16 октября KVERT отметила рост активности на вулкане Безымянный, когда со склонов горы сошли лавины обломков. На снимке этот вулкан расположен в центре внизу. Безымянный также извергает шлейф газа, пара и пепла — гораздо больше, чем у Ключевского, но трудно различимый из-за облачного покрова на снимке.

#вулкан
Извержение Ключевского вулкана на полуострове Камчатка, после нескольких месяцев “раскачки”, активизировалось в октябре нынешнего года. На ложно-цветном снимке 1️⃣, сделанном со спутника Sentinel-2 29 октября, можно детально рассмотреть потоки лавы и пепловый шлейф, выходящие из вулкана.

Максимум кривой излучения абсолютно черного тела при температуре 300 К находится в диапазоне теплового инфракрасного излучения (помните картинку?), но у открытого огня и лавы температуры значительно выше и этот максимум смещается в диапазон коротковолнового инфракрасного излучения (short-wave infrared, SWIR). Поэтому раскаленная лава в комбинации каналов SWIR1-NIR-Green (11-8-3) выглядит красной. Для сравнения, на рисунке 2️⃣ тот же снимок представлен в естественных цветах (4-3-2).

К 1 ноября пепловый шлейф Ключевского поднялся на высоту 12 км над уровнем моря и распространился на 1600 км к востоку-юго-востоку. Снимок 3️⃣ получен спутником Landsat 8 1 ноября нынешнего года и представлен в комбинации каналов SWIR1-NIR-Green (6-5-3). Облака на снимке выглядят голубыми, контрастируя с серым клубящимся шлейфом.

#вулкан #комбинация
В середине января 2024 года на полуострове Рейкьянес, что на юго-западе Исландии, произошло очередное извержение вулкана — пятое с 2021 года. Извержение началось 14 января 2024 года в 7:57 утра по местному времени, примерно в 1 км от города Гриндавик (Grindavík: 63.8434° N, 22.4360° W). Часть лавы была отведена на запад от города барьерами из земли и камней, построенными еще перед прошлым извержением, а часть прорвалась сквозь барьер, но не достигла города. В 12:20 по местному времени южнее барьера открылась вторая, меньшая трещина, лава из которой поглотила три дома на окраине города. К счастью, извержение оказалось коротким и сейчас городу ничего не угрожает. Однако неизвестно сколько продлится этот период спокойствия.

На снимке прибора MSI спутника Sentinel-2 1️⃣, сделанном 17 января 2024 года, в комбинации каналов 12-8-3 (SWIR2-NIR-Green) хорошо заметно красное пятно лавы севернее расположенного на побережье Гриндавика, а также небольшое пятно лавы на окраине города. Большое темно-красное пятно, расположенное северо-восточнее — лава, остывающая после извержения в ноябре-декабре прошлого года.

Код GEE

На рисунке 2️⃣ представлен снимок, сделанный прибором TIRS-2 спутника Landsat 9 16 января 2024 года, наложенный на цифровую модель рельефа. TIRS-2 регистрирует тепловое излучение в двух диапазонах длин волн, определяя количество тепла, исходящего от земной поверхности. Потоки лавы, образовавшиеся в результате извержения в январе 2024 года, кажутся самыми теплыми (желтый цвет), в то время как еще остывающая лава прошлогоднего извержения и геотермальный бассейн Голубая лагуна (Blue Lagoon), точка к северо-западу от города, выделяются красным цветом на фоне относительно прохладной земли (синий цвет). Рассеянные облака (светло-голубой цвет) определяют области с самыми низкими значениями температуры.

#вулкан #снимки #GEE
После кратковременного затишья, продолжилось извержение лавы на полуострове Рейкьянес, что на юго-западе Исландии. О прошлом, январском извержении, мы писали здесь. Нынешнее извержение — третье в регионе с декабря прошлого года — началось 8 февраля 2024 года. На этот раз лава выплеснулась на высоту 80 метров в расщелине длиной 3 километра возле горы Сюлингарфелл. Небольшая вершина находится к северу от рыбацкой деревни Гриндавик, и к востоку от электростанции Свартсенги и геотермального курорта "Голубая лагуна".

Из-за особенностей рельефа вокруг расщелины, большая часть свежей лавы потекла на восток в ненаселенные районы. Часть лавы потекла на запад, в сторону электростанции и курорта. Последних спасла загодя возведенная защитная стена.

Снимок получен 10 февраля 2024 года прибором OLI-2 спутника Landsat 9. Фрагмент снимка со свежей лавой получен в комбинации каналов 7-6-3 (SWIR2-SWIR1-Green), которая позволяет выделить “тепловую подпись” лавы, и наложен на изображение в естественных цветах. Более холодная лава, извергнутая в январе, выглядит черной.

#комбинация #снимки #вулкан
“Дитя Кракатау”

На радарном снимке, сделанном одним из спутников Umbra, изображен остров Анак-Кракатау, что означает “Дитя Кракатау”.

Кракатау — небольшая островная группа в Зондском проливе, между островами Ява и Суматра, — все, что осталось от вулкана Кракатау после мощнейшего извержения 1883 года.

Сначала островов было три, но 29 декабря 1927 года на этом месте произошло подводное извержение, и в центре затопленной кальдеры Кракатау появился новый вулканический остров, названный Анак-Кракатау. Он состоял из извергнутых вулканом пемзы и пепла, так что море быстро разрушило молодой остров. Но в августе 1930 года, в результате нового извержения, конус Анак-Кракатау поднялся над водой снова.

С тех пор океан несколько раз размывал остров, но вулкан возрождал его снова. К 2018 году диаметр высота Анак-Кракатау составляла 338 м.

Процесс рождения острова вызвал значительный интерес вулканологов и стал предметом широкого исследования.

#вулкан #снимки
Подводный плюм вулкана Кавачи

Кавачи — один из самых активных подводных вулканов на юго-западе Тихого океана. Эта коническая подводная гора, расположенная на Соломоновых островах и названная в честь морского бога народностей гатокаэ (gatokae) и вангуну (vangunu), возвышается над морским дном примерно на 1200 метров, не дотягивая до поверхности всего каких-то 20 метров. Поэтому спутникам довольно легко обнаружить обесцвечивание воды, вызванное вулканической активностью Кавачи.

По данным Global Volcanism Program Смитсоновского института, с 1939 года Кавачи извергался по крайней мере 39 раз, причем последний период извержений начался в 2021 году и продолжается до сих пор.

На снимке, сделанном 8 марта прибором OLI спутника Landsat 8, показан шлейф (плюм) обесцвеченной воды вблизи подводного вулкана. Шлейф дрейфует на северо-северо-восток в сторону острова Нггатокаэ.

#вода #вулкан
out.gif
1.1 MB
Пепельное покрывало Руанга

Руанг — небольшой вулканический остров в архипелаге Сангихе у Северного Сулавеси (Индонезия), на котором проживает около 800 человек. Ночью 16 апреля 2024 года вулкан на острове ожил, отметив своё пробуждение серией взрывов, за которыми в стратосферу поднялись шлейфы пепла и газа. В результате извержения остров был засыпан вулканическим пеплом.

Спутниковые снимки показывают как изменился ландшафт острова. 12 апреля на снимке Landsat 9 Руанг (в центре) утопает в зелени. На снимке Landsat 8, сделанном 20 апреля (после извержения), весь остров покрыт пеплом. На севере и западе острова видны следы пирокластических потоков — разрушительных потоков горячего пепла, камней, почвы и газа, которые стекали по склонам горы. К счастью, с момента начала извержения не было зарегистрировано случаев гибели или ранения людей: индонезийские власти скоординировали эвакуацию более 16000 жителей из районов, наиболее подверженных риску пирокластических потоков.

#снимки #вулкан
Энергия Солнца и Земли

На снимке полуострова Рейкьянес в Исландии, сделанном прибором VIIRS спутника Suomi NPP, встретились энергия Солнца и энергия Земли.

▶️ Worldview

Фоном изображения служит ночной композит “Black Marble” — комбинация каналов (DNB-DNB-M15), где DNB — канал ночной съёмки Day-Night Band, а M15 — яркостная температура. Ночные городские огни представлены оттенками жёлтого цвета, облака — оттенками синего. Лунный свет, отраженный от верхушек облаков и земной поверхности, также может придавать этим объектам жёлтый цвет.

Энергия Солнца проявляется в виде тонких нитей полярного сияния, протянувшихся через центр снимка. Полярные сияния — результат возмущений в магнитосфере Земли, вызванных солнечным ветром. Высокоэнергетические частицы солнечного ветра, прорвавшись в верхние слои атмосферы Земли, сталкиваются с атомами и молекулами атмосферных газов, возбуждая и ионизируя их. В ответ на это молекулы, атомы и ионы кислорода и азота атмосферы излучают кванты света на строго определенной длине волны. Атмосферный кислород излучает зелёный и красный свет, а азот светится синим и фиолетовым.

Энергия Земли выглядит как скопление ярко-красных точек. Это раскалённая лава вулкана Сундхнукур (Sundhnúkur), расположенного к юго-западу от столицы Исландии Рейкьявика. Извержение вулкана началось 16 марта 2024 года, а снимок сделан 16 апреля.

#снимки #вулкан #атмосфера
Оценка температуры лавовых потоков по ночным снимкам Landsat

📖 Nádudvari, Á., Abramowicz, A., Maniscalco, R., & Viccaro, M. (2020). The Estimation of Lava Flow Temperatures Using Landsat Night-Time Images: Case Studies from Eruptions of Mt. Etna and Stromboli (Sicily, Italy), Kīlauea (Hawaii Island), and Eyjafjallajökull and Holuhraun (Iceland). Remote Sensing, 12(16), 2537. https://doi.org/10.3390/rs12162537

Ночные спутниковые снимки Landsat 4-5 (TM), 7 (ETM+) и 8 (OLI) используются для оценки температуры лавовых потоков и радиационных тепловых потоков при извержениях вулканов по всему миру (Этна, Стромболи, Килауэа, Эйяфьядлайёкюдль и Холухраун). После получения спектральной светимости, значения пикселей были преобразованы в температуры с использованием рассчитанных калибровочных констант. Результаты показали, что тепловой и коротковолновой инфракрасные диапазоны были насыщены, и не могли определить температуру над активными лавовыми потоками. Однако при использовании ближнего инфракрасного, красного, зеленого и синего диапазонов удалось эффективно определить температуру в диапазоне ~500–1060 °C над активными лавовыми потоками. Применение панхроматического диапазона с разрешением 15 м позволило уточнить детали морфологии лавовых потоков.

#LST #вулкан
Количественная оценка термальной активности вулкана по данным ДЗЗ из космоса с помощью метода Isolation Forest

📖 Corradino, C., Malaguti, A. B., Ramsey, M. S., & Del Negro, C. (2024). Quantitative Assessment of Volcanic Thermal Activity from Space Using an Isolation Forest Machine Learning Algorithm. Remote Sensing, 16(11), 2001. https://doi.org/10.3390/rs16112001

Понимание динамики термальной активности вулкана имеет важное значение для прогнозирования вулканической опасности. Наблюдения из космоса предоставляют для этого ценные данные с высоким временным и спектральным разрешением, позволяя осуществлять комплексный тепловой мониторинг вулканической активности.

Предлагается подход к количественной оценке уровней термальной активности вулканов в режиме, близком к реальному времени, с применением тепловых инфракрасных спутниковых данных MODIS и алгоритма Isolation Forest. Подход реализован в Google Colab с использованием движка Google Earth Engine (GEE), который использует данные MODIS о температуре земной поверхности земли для автоматического получения информации о тепловом состоянии вулканов.

Особенность подхода заключается в использовании алгоритма Isolation Forest. Это алгоритм машинного обучения, который применяется для обнаружения аномалий (выбросов) в наборах данных. Он родственен известному методу Random forest, но относится к методам обучения без учителя. Isolation forest обнаруживает аномалии, выделяя их из “обычных” точек с помощью ансамбля деревьев принятия решений. Алгоритм наращивает дерево, выбирая разделяемую переменную и разделяя её значения случайным образом, пока каждое наблюдение в подмножестве не попадёт в отдельный конечный узел. Идея алгоритма состоит в том, что аномалии встречаются реже, чем обычные наблюдения, и их легче отделить от остальной выборки — для этого требуются более “короткие” деревья (т. е. количество ребер, которые должно пройти наблюдение в дереве, идущем от корня к конечному узлу, для аномалий меньше, чем для обычных наблюдений).

📸 Схема процесса определения уровня термальной активности вулкана.

#вулкан #LST
Вулкан Эбеко

Вулкан Эбеко на курильском острове Парамушир 15 июня 2024 года выбросил столб пепла на высоту 4,5 километра. Выброс произошёл в 12 часов 14 минут камчатского времени (3 часа 14 минут московского времени). Снимок Sentinel-2A 1️⃣ сделан через 22 минуты после выброса (комбинация “естественные цвета”).

Вулкан Эбеко высотой 1156 метров (в центре сцены) расположен на острове Парамушир в 7 километрах северо-западнее Северо-Курильска в северной части хребта Вернадского. Регулярные выбросы на нём, от слабых до умеренных, продолжаются с 20 октября 2016 года, что является нормальной деятельностью для вулкана.

Для сравнения приведем снимок 2️⃣, сделанный Sentinel-2 8 июня 2024 года. Над вулканом курится лёгкий дымок. Внизу сцены хорошо виден город Северо-Курильск.

Для слежения за вулканами Камчатки используем:

🔹 Сайт Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН (https://glob.emsd.ru), в частности, раздел “Мониторинг вулканической активности”.
🔹 Тг-канал Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН (@kbgsras)

#вулкан #снимки #справка