Überwachen von Vulkan-Hotspots und Aschewolken
Einführung zum Arbeitsblatt
Die Überwachung von Vulkanen ist für unsere Sicherheit und für die Umwelt von großer Bedeutung. Dabei spielt die Detektion von Vulkanausbrüchen mithilfe von Infrarot-Radiometrie eine besondere Rolle. Thermische Infrarotsensoren messen Helligkeit und Temperatur. Bei Detektion eines „Hotspots“ (ein aus thermischen IR-Bändern berechneter normalisierter Index, der einen bestimmten Grenzwert überschreitet) kann vor einem Vulkanausbruch gewarnt werden. Es stehen verschiedene auf dem Boden stationierte Vulkanobservatorien zur Verfügung, doch eine weltweite Überwachung der vulkanischen Aktivität ist nur aus dem All möglich.
Auch die Überwachung von Aschewolken ist sehr wichtig. Vulkanasche, die sich in der Atmosphäre ausbreitet, stellt eine ernsthafte Gefährdung des Luftverkehrs dar. Deshalb ist es unerlässlich, über die Menge der in der Atmosphäre vorhandenen Asche sowie über die Position, Höhe und Entwicklung von Aschewolken informiert zu sein. Für derartige Beobachtungen, die in Bezug auf Naturkatastrophen einen Schlüsselfaktor darstellen, brauchen wir Daten in Nahe-Echtzeit (NRT). Außerdem stehen Links zu relevanten Online-Diensten und deren Daten zur Verfügung. . Es wird gezeigt, wie Satellitendaten für folgende Zwecke genutzt werden können:
- Überwachung von thermischen Hotspots
- Überwachung von Aschewolken
- katastrophenbezogene NRT-Warnungen und -Daten
Daten
- MODIS = Moderate Resolution Imaging Spectrometer
- zwei NASA-Satelliten: Terra (seit 1999), Aqua (seit 2002)
- räumliche Auflösung = 1 km (einige Bänder mit 250 m und 500 m verfügbar)
- zeitliche Auflösung = jeder Satellit durchläuft in 48 Stunden einen Tag und eine Nacht = 4 Beobachtungen in 2 Tagen.
- 36 Bänder: optisch, nahes IR, mittleres IR, thermisches IR
- geeignet zur Detektion und Überwachung von Aschewolken und thermischen Hotspots
| Band | Bandbreite [µm] | Einsatz in der Vulkanologie | | 1 | 0,620 - 0,670 | Aschewolke RGB: 1-4-3 | | 3 | 0,459 - 0,479 | Aschewolke RGB: 1-4-3 | | 4 | 0,545 - 0,565 | Aschewolke RGB: 1-4-3 | | 21 | 3,929 - 3,989 | Hot Spot | | 22 | 3,929 - 3,989 | Hot Spot | | 31 | 10,780 - 11,280 | Aschewolke, Hot Spot | | 32 | 11,770 - 12,270 | Aschewolke, Hot Spot |
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MODIS-Daten
20. 07. 2001: 201-stretched_1-4-3
22. 07. 2001: 203-stretched_1-4-3
23. 07. 2001: 204-stretched_1-4-3
24. 07. 2001: etna_mod_2001-205
In dieser Übung wird das Bild vom 24.07.2001 verwendet.
Vorbereitung
- Laden Sie das Zip-Archiv namens Etna_MODIS.zip herunter, entpacken Sie es und speichern Sie die Dateien auf der Festplatte.
- Lesen Sie die Einführung zu Vulkanen durch
- Öffnen Sie LEOWorks
Last update: 22 Mai 2013
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Ätna
| | • | Einführung (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_DE/SEMB2LCT5QG_0.html) | |
Überwachen von Hotspots und Aschewolken
| | • | Übung 1: Erforschen des Vulkans (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_DE/SEMZDQCT5QG_0.html) | | | • | Übung 2: Detektion von Hotspots und Aschewolken (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_DE/SEMLJQCT5QG_0.html) | | | • | Übung 3: Überwachung einer Aschewolke – Animation (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_DE/SEMJZQCT5QG_0.html) | |
Eduspace - Download
| | • | Etna_MODIS.zip (http://esamultimedia.esa.int/docs/eduspace/Volcanoes_Exercise_Data_2.zip) | |
Eduspace - Software
| | • | LEOWorks 3 (http://esamultimedia.esa.int/multimedia/LEOWorks3.exe) | | | • | LEOWorks 3 Tutorial (http://esamultimedia.esa.int/multimedia/eduspace/leoworks3-tutorial.pdf) | |
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