Vulcanologia

Una mappa in 3D della nube vulcanica aiuta a prevedere gli effetti sull'aviazione e sul clima. VIDEO

Durante un'eruzione vulcanica la cenere, oltre a ricadere nelle zone circostanti, può anche avere conseguenze sulla sicurezza aerea.

Essa può infatti danneggiare gli aeromobili e interrompere il traffico aereo per diverse ore o addirittura dei giorni. Le agenzie di tutto il mondo tengono traccia delle nubi vulcaniche per poter emettere avvisi alla comunità aeronautica. Rilevare le nubi di cenere risulta difficile perché spesso esse sembrano normali nuvole di pioggia sul radar e agli occhi del pilota. tuttavia, grazie ai dati forniti dai satelliti che osservano la Terra, sta migliorando la capacità di rilevare e prevedere il pericolo per l'aviazione derivante proprio dalle nubi vulcaniche.

Lo scienziato della NASA, Nickolay Krotkov, sta sviluppando un nuovo modo per mappare tridimensionalmente l'intera struttura della nube vulcanica. Il satellite della NASA / NOAA / DoD Suomi NPP mappa la concentrazione di biossido di zolfo e gli aerosol vulcanici utilizzando l'Ozone Mapping Profiler Suite(OMPS).

L'OMPS è uno strumento diviso in tre parti: un mapper Nadir che mappa l'ozono, SO2 e aerosol; un profiler Nadir che misura la distribuzione verticale dell'ozono nella stratosfera e un profillo Limb che misura, ad alta risoluzione verticale, gli aerosol nell'alta troposfera, stratosfera e mesosfera. Dopo aver esaminato il pennacchio vulcanico l'OMPS Arto Profiler guarda indietro e misura il profilo verticale della nube in tre parti separate.

La posizione e l'altezza delle particelle così come la quantità di anidride solforosa, viene integrata in modelli di modelli meteorologici per prevedere la diffusione della nube vulcanica. Una risoluzione dei profili verticali consente una previsione più accurata in giorni, settimane e mesi dopo un'eruzione che potrebbe ridurre le cancellazioni delle linee aeree e e la ripartizione dei costi.

A seguito di una eruzione vulcanica, le compagnie aeree solitamente si consultano  con le agenzie meteorologiche locali per determinare la sicurezza del volo e tali decisioni di oggi sono in gran parte basate su stime manuali della cenere vulcanica con informazioni ottenute da una rete mondiale dei vari centri di consulenza. Questi centri stanno trovando che i dati satellitari sono tempestivi e accuratamente vantaggiosi.
I ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, stanno usando le misurazioni già disponibili via satellite del biossido di zolfo (SO2), uno dei principali componenti delle emissioni vulcaniche insieme con la recente possibilità  di mappare la posizione e i profili verticali degli aerosol vulcanici. I satelliti possono rilevare la cenere vulcanica osservando la dispersione della luce ultravioletta dal sole.

Le misurazioni satellitari di SO2 sono particolarmente preziose per l'identificazione univoca delle nubi vulcaniche. "La capacità di mappare la reale portata di una struttura tridimensionale di una nube vulcanica in movimento non è mai stata fatta prima", ha detto Nickolay A. Krotkov, ricercatore fisico con la chimica atmosferica e Dynamics Laboratory della NASA Goddard.
Conoscere i tempi e la durata di una eruzione, l'altitudine e la quantità delle emissioni vulcaniche sono fondamentali per un accurato modello di previsione vulcanica in fase di sviluppo presso il Goddard Modeling and Assimilation Office. L'altezza del pennacchio è particolarmente critica per prevederne la sua direzione. Anche diversi chilometri di altezza possono fare una differenza significativa nel predire il movimento del  pennacchio.

Mentre l'aviazione è una applicazione immediata a breve termine per la modellazione della  nube vulcanica ci sono anche delle applicazioni climatiche a lungo termine. " Gli aerosol solfati che si formano dopo le grandi eruzioni vulcaniche influenzano l'equilibrio delle radiazioni e possono rimanere nella stratosfera per un paio di anni", ha detto Krotkov.

Ci sono state grandi eruzioni vulcaniche che hanno contribuito al raffreddamento a breve termine della Terra a partire dal biossido di zolfo (SO2) che raggiunge la stratosfera. Questo è ciò che è successo in seguito all'eruzione nelle Filippine, del Monte Pinatubo, nel giugno 1991. Ora i ricercatori stanno studiando gli impatti dell'iniezione di SO2 nella stratosfera per capire gli effetti del riscaldamento globale.

"La natura ci dà queste perturbazioni di origine vulcanica e quindi siamo in grado di vedere l'impatto sul clima", ha detto Krotkov. "Queste sono le conseguenze, a breve e lungo termine, delle eruzioni vulcaniche che hanno a loro volta delle applicazioni sia nel settore aeronautico sia nel settore del clima."

Ali Dorate

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