Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvordan Qantas og andre flyselskaber beslutter, om de skal flyve i nærheden af ​​vulkaner

Flyselskaber flyver ikke, når der er vulkansk aske i luften over Balis Mt Agung. Kredit:Joe Le Merou/flickr, CC BY

Mount Agung vulkan i Bali, Indonesien, har været i udbrud periodisk siden november 2017. Vulkanen brød ud seks gange i den sidste måned og resulterede i aflysning og forsinkelse af nogle flyvninger ind og ud af Balis Ngurah Rai Internationale Lufthavn.

Sådan kontinuerlig, men sporadisk vulkansk aktivitet er en udfordring for lokal beredskabshåndtering.

Men det er også et problem for fly.

Kaptajn Mike Galvin, chef for flådeoperationer i Qantas Australia, fortalte os vulkansk aske i luften er et problem for flyselskaber.

"Det primære spørgsmål om vulkansk aske til fly er smeltning af aske i motorturbinerne og blokering af sensorer, der måler lufthastighed og højde. Dette kan resultere i forskelle i flyveinformation, der vises til hver pilot, "Sagde Galvin.

"Qantas -piloter trænes i disse procedurer under simulatortræning.

"Yderligere problemer opstår ved nedsat sigtbarhed på grund af opskærmning af forruder, og forurening af luft, der kommer ind i kabinen. "

I øjeblikket vedtager luftfartsindustrien en "no fly" -politik for synlig eller synlig vulkansk aske.

En aspartikel lidt over 0,1 mm lang brød ud under udbruddet af Mount St Helens den 18. maj 1980 (forstørret 200 gange). Kredit:USGS

"Motor- og flyproducenter vil ikke certificere nogen grad af asketolerance, "Sagde Galvin.

Ask er et alvorligt problem for fly

Mt Agung er blot det seneste eksempel på vulkaner, der afbryder flyvninger i Indonesien og andre lande.

I april 2010, et udbrud af Eyjafjallajökull -vulkanen på Island forårsagede afbrydelser i europæisk lufttrafik i flere dage og kostede luftfartsindustrien anslået 250 millioner dollars om dagen.

Vulkansk aske består af vulkansk glas, krystaller og andre stenfragmenter mindre end 2 mm i størrelse. Aske fra eksplosive udbrud kan nå ind i stratosfæren-10-20 km over vulkanen, som er inden for kommercielle flys cruisinghøjde - og spredes af vind op til tusinder af kilometer væk.

Udbruddet af Mt Galunggung i Java i 1982, Indonesien, klart demonstreret den potentielle indvirkning af vulkansk aske på fly.

Kort med de ni rådgivningscentre for vulkansk aske (VAAC) og de regioner, de er ansvarlige for. Kredit:Bureau of Meteorology

Flight BA009 på vej til Perth fra Kuala Lumpur fløj gennem aske fra udbruddet. Dette fik svovlholdige dampe til at trænge ind i kabinen og fejl på alle fire motorer, som heldigvis genstartede efter et dyk til lavere højde.

Holde øje med vulkansk aske i himlen

Efter flere luftfartsmøder med vulkansk aske i 1980'erne, Den Internationale Civil Luftfartsorganisation (ICAO), i samarbejde med World Meteorological Organization (WMO), oprettet ni rådgivningscentre for vulkansk aske (VAAC), i Anchorage, Buenos Aires, Darwin, London, Montreal, Tokyo, Toulouse, Washington, og Wellington.

VAAC'ernes rolle er at give råd til luftfartsindustrien om lokalisering og bevægelse af vulkansk aske inden for deres region. VAAC'erne indsamler oplysninger fra lokale vulkanobservatorier, satellitbilleder og andre tilgængelige oplysninger, såsom vulkanwebcams, pilot rapporter, og online nyheder.

VAAC'er udfører detaljeret modellering for individuelle udbrud og udsender billeder i form af en polygon ("askepolygon"), der viser den nuværende aske-påvirkede luft, og hvor aske forudsiges at bevæge sig i løbet af de næste par timer.

Darwin VAAC dækker de vulkansk aktive regioner i Indonesien, Papua Ny Guinea og det sydlige Filippinerne.

Eksempeloversigt over den vulkanske askerådgivning fra Darwin VAAC i begyndelsen af ​​Agung -udbruddet i november 2017. Askepolygoner vist med rødt. Hvert billede viser prognosen for askebevægelse over en periode på timer. Kredit:OCHA/ReliefWeb/Pacific Disaster Center ved hjælp af Darwin VAAC -data

Hvordan flyselskaber håndterer risiko

Qantas 'Mike Galvin sagde, at han træffer sikkerhedsbeslutninger baseret på oplysninger indsamlet af hans team ved hjælp af alle tilgængelige kilder.

Med hensyn til Balis Mt Agung, Galvin sagde, at det er et vigtigt aspekt af processen at få timingen korrekt.

"Her i Australien er vi måske 5-6 timer væk fra asken i Indonesien, så vi er nødt til at træffe beslutninger flere timer, før flyet afgår, " han sagde.

Galvin arbejder tæt sammen med Darwin og Tokyo VAAC'er.

”Men vi har også vores eget team på fem meteorologer på konstant skift, der anvender oplysninger fra andre kilder såsom satellitbilleder fra den japanske Himawari -satellit, " han sagde.

Beregnet gennemsnitlig returperiode for vulkanudbrud af forskellige størrelser i Asien-Stillehavsområdet. Udbruddata fra Smithsonian Volcanoes of the World Catalog (volcano.si.edu) og LaMEVE -database over store eksplosive udbrud (www.bgs.ac.uk/vogripa/view/controller.cfc?method=lameve). Datafuldstændighedsanalyse udført for hver kategori af vulkansk eksplosivitetsindeks (VEI) af Stuart Mead og Christina Magill (2014). Kredit:Christina Magill, Forfatter oplyst

"Hvis en polygon af aske ligger over destinationslufthavnen eller på dens tilgangs- eller afgangssti, så lander vi ikke. "

Hvordan videnskab kan hjælpe

Siden det islandske udbrud har der været øget forskning i påvirkninger af vulkansk aske på flymotorer, og hvor meget aske de kan tåle.

Selvom det er muligt, kan motorer tåle lave askeniveauer, eksperter ved endnu ikke, hvad den præcise grænse for aske, som en bestemt motor kan modstå. Yderligere forskning er nødvendig for at bestemme dette.

"Videnskaben kan også hjælpe luftfartsindustrien, selvom en bedre vurdering af askkoncentrationer i forskellige højder, f.eks. Ved 20, 000 og 30, 000 fod, "Sagde Galvin.

På længere sigt, vulkanvidenskab kan hjælpe flyselskaber med at forstå mere om farer ved vulkansk aske og risici for bestemte regioner. For Asien-Stillehavsområdet, gennemsnitlige tilbagefaldsintervaller er blevet beregnet for hver størrelse af vulkanudbrud. Dette måles ved et vulkansk eksplosivitetsindeks (VEI).

Indtrængning af smeltet sten (magma) mellem de nærliggende vulkaner Agung og Batur på Bali, der var ansvarlig for seismisk sværm i 2017 før udbrud ved Agung. Kredit:Albino et al., 2019, CC BY

For at sætte VEI i kontekst, udbruddene i den aktuelle aktivitetsfase i Agung er blevet tilskrevet et VEI på 3 på en logaritmisk skala, der løber fra 0 til 8. Det anslås, at vi har 1,4 udbrud om året i denne størrelsesorden i Asien-Stillehavsområdet.

Krakatau -udbruddet i 1883 i Indonesien og Pinatubo -udbruddet i 1991 i Filippinerne var betydeligt større, VEI 6 -udbrud, som skønnes at komme igen hvert 111 år i regionen.

Dette rejser spørgsmålet om, hvor velforberedt luftfartsindustrien er, og lande som helhed, til det næste endnu større VEI 7 -udbrud, som den i Tambora i Indonesien i 1815, som udbrød 175 kubik km fragmenteret vulkansk materiale på bare 24 timer.

Nyere videnskabelig forskning om Agung tyder på, at den smeltede sten (magma), der fodrer Agung -vulkanen nedenfor, også kan være forbundet med den nærliggende vulkan, Batur. Forbindelsen mellem magma VVS -systemer kan forklare fælles udbrud af både Agung og Batur i 1963 og kan udgøre en yderligere vulkansk fare at overveje for Bali.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler