A erupção do Eyjafjallajӧkull em 2010, Islândia. Crédito:Susanna Jenkins
Nova pesquisa, liderado pela Universidade de Bristol, forneceu novos insights sobre como enormes plumas de cinzas vulcânicas, que pode perturbar criticamente a aviação e causar grande impacto no solo, são transportados na atmosfera.
Em 2010, a erupção do vulcão islandês Eyjafjallajӧkull causou um caos generalizado de viagens, com o cancelamento de mais de 100, 000 voos e perdas econômicas de US $ 200 milhões por dia.
Usando modelagem meteorológica de alta resolução de erupções vulcânicas na ilha caribenha de São Vicente, a pesquisa, publicado hoje no jornal Relatórios Científicos , visa melhorar a forma como respondemos a erupções vulcânicas explosivas, e melhor previsão da dispersão de cinzas vulcânicas.
Uma equipe internacional de pesquisadores de instituições incluindo as Universidades de Bristol, East Anglia, Oxford, Quioto, O Earth Observatory Singapore e as Índias Ocidentais mostraram como é a interação da dinâmica da atmosfera com as plumas vulcânicas que produzem os padrões complexos de transporte de cinzas que ameaçam a aviação e causam impactos no solo.
A equipe usou uma combinação de modelagem meteorológica de alta resolução, arquivos de observações históricas de erupções, e medições de campo de depósitos de cinzas, para reconstruir duas erupções de Soufrière St Vincent, uma ilha vulcânica no Caribe.
A erupção do Soufrière St Vincent, 1979, mostrando a pluma vulcânica interagindo com a umidade atmosférica. Crédito:Steve Sparks
A topografia da ilha, padrões estáveis de ventos alísios, e arquivos muito detalhados de relatos de testemunhas oculares históricas e medições de campo para erupções em 1902 e 1979 fizeram de São Vicente um local ideal para o estudo.
Usando simulações de alta resolução das condições atmosféricas, a equipe identificou como o fluxo do vento ao redor da topografia do vulcão controla os padrões de depósito de cinzas ao redor do vulcão na ilha, e surpreendentemente, em distâncias muito maiores.
O primeiro autor e modelador atmosférico Alex Poulidis (Universidade de Kyoto) diz "A forma do vulcão afeta os padrões do vento e as condições atmosféricas, influenciando a deposição de cinzas ao longo de centenas de km de São Vicente, inclusive na ilha de Barbados, 180 km de distância. "As simulações de Poulidis reproduziram espessuras de depósitos de cinzas, e tempos de chegada da nuvem de cinzas, em São Vicente para a erupção menor de 1979, e em uma variedade de locais, incluindo outras ilhas do Caribe e navios a até 1700 km de distância para a erupção muito maior de 1902.
As simulações também mostram como os padrões do vento podem prender as cinzas em camadas na atmosfera, semelhantes aos observados para o vulcão islandês Eyjafjallajӧkull, em concentrações suficientes para ser uma ameaça para a aviação. Essas camadas atuam como fontes de cinzas que são então dispersas ao longo de diferentes vias atmosféricas.
A recente reanálise de depósitos de cinzas vulcânicas após a erupção de Eyjafjallajӧkull mostrou que os depósitos de cinzas costumam ter picos inesperados de espessura longe do vulcão. Os resultados da modelagem da equipe mostram que a combinação de diferentes fontes da camada atmosférica, e a gama de tamanhos de partículas da cinza, pode reproduzir os picos na espessura do depósito de cinzas medidos para a erupção de 1902 de São Vicente.
Resultados da simulação mostrando pico de longa duração na concentração de cinzas (cores vermelho e laranja) em torno de 5 km de altura na atmosfera, a nível de voo de aeronaves comerciais. Crédito:University of Bristol
O líder do estudo, o vulcanologista Dr. Jeremy Phillips, da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, disse:"Tomado como um todo, os resultados mostram que a combinação da atmosfera e da erupção leva a padrões complexos de transporte de cinzas.
"Ser capaz de reproduzi-los com modelos meteorológicos aumenta nossa capacidade de reagir a erupções vulcânicas, e para prever as concentrações de cinzas no ar e no solo durante as erupções. "
A coautora Prof Jenni Barclay (University of East Anglia) acrescentou "Iniciamos este estudo porque as memórias da população local sobre o estilo e a intensidade dos impactos das cinzas claramente variaram em função de mais do que apenas distância do vulcão. Nós também tinha observações históricas incrivelmente detalhadas de 1902 para comparar com nossos resultados. É um exemplo fantástico de integração de diferentes áreas de pesquisa para melhorar a compreensão geral. "
O coautor Prof Richard Robertson, do Centro de Pesquisa Sísmica da Universidade das Índias Ocidentais, observou que "Este estudo concentra a atenção na ameaça mal definida representada pelas cinzas vulcânicas na região do Caribe e mostra como uma erupção de um único vulcão pode ter impactos regionais isso seria significativo para a aviação e a agricultura. "
