science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe Qantas en andere luchtvaartmaatschappijen beslissen of ze in de buurt van vulkanen vliegen

Luchtvaartmaatschappijen zullen niet vliegen als er vulkanische as in de lucht is boven de berg Agung op Bali. Krediet:Joe Le Merou/flickr, CC BY

Mount Agung vulkaan in Bali, Indonesië, barst sinds november 2017 met tussenpozen uit. De vulkaan is de afgelopen maand zes keer uitgebarsten en heeft geleid tot de annulering en vertraging van sommige vluchten van en naar de internationale luchthaven Ngurah Rai op Bali.

Dergelijke continue maar sporadische vulkanische activiteit is een uitdaging voor het lokale noodbeheer.

Maar het is ook een probleem voor vliegtuigen.

Kapitein Mike Galvin, hoofd vlootoperaties bij Qantas Australia, vertelde ons dat vulkanische as in de lucht een punt van zorg is voor luchtvaartmaatschappijen.

"Het belangrijkste probleem van vulkanische as voor vliegtuigen is het smelten van as in de motorturbines en het blokkeren van sensoren die de luchtsnelheid en hoogte meten. Dit kan resulteren in verschillen in vluchtinformatie die aan elke piloot wordt weergegeven, ' zei Galvin.

"Qantas-piloten worden tijdens simulatortrainingen in deze procedures getraind.

"Extra problemen ontstaan ​​door verminderd zicht door de ondoorzichtigheid van voorruiten, en vervuiling van de lucht die de cabine binnenkomt."

Momenteel hanteert de luchtvaartindustrie een "no fly"-beleid voor zichtbare of waarneembare vulkanische as.

Een asdeeltje van iets meer dan 0,1 mm lang barstte uit tijdens de uitbarsting van Mount St. Helens op 18 mei 1980 (200 keer vergroot). Krediet:USGS

"Motor- en vliegtuigfabrikanten zullen geen enkel niveau van astolerantie certificeren, ' zei Galvin.

As is een serieus probleem voor vliegtuigen

Mt Agung is slechts het laatste voorbeeld van vulkanen die vluchten in Indonesië en andere landen onderbreken.

In april 2010, een uitbarsting van de Eyjafjallajökull-vulkaan in IJsland veroorzaakte een aantal dagen storing in het Europese luchtverkeer en kostte de luchtvaartindustrie naar schatting 250 miljoen dollar per dag.

Vulkanische as bestaat uit vulkanisch glas, kristallen en andere rotsfragmenten die kleiner zijn dan 2 mm. As van explosieve uitbarstingen kan de stratosfeer bereiken - 10-20 km boven de vulkaan, die zich binnen de kruishoogte van commerciële vliegtuigen bevindt - en door winden tot duizenden kilometers ver worden verspreid.

De uitbarsting van de Galunggung in 1982 op Java, Indonesië, duidelijk de potentiële impact van vulkanische as op vliegtuigen aangetoond.

Kaart met de negen adviescentra voor vulkanische as (VAAC's) en de regio's waarvoor ze verantwoordelijk zijn. Krediet:Bureau of Meteorology

Vlucht BA009 op weg naar Perth vanuit Kuala Lumpur vloog door as van de uitbarsting. Hierdoor kwamen zwavelhoudende dampen de cabine binnen en vielen alle vier de motoren uit. die gelukkig opnieuw begon na een duik naar lagere hoogte.

Waak over vulkanische as in de lucht

Na verschillende luchtvaartontmoetingen met vulkanische as in de jaren tachtig, de Internationale Burgerluchtvaartorganisatie (ICAO), in samenwerking met de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO), negen adviescentra voor vulkanische as (VAAC's) opgericht, in Anchorage, Buenos Aires, Darwin, Londen, Montréal, Tokio, Toulon, Washington, en Wellington.

De rol van de VAAC's is om advies te geven aan de luchtvaartindustrie over de locatie en verplaatsing van vulkanische as in hun regio. De VAAC's verzamelen informatie van lokale vulkaanobservatoria, satellietbeelden en andere beschikbare informatie zoals vulkaanwebcams, piloot rapporten, en online nieuws.

VAAC's voeren gedetailleerde modellering uit voor individuele uitbarstingen en geven afbeeldingen uit in de vorm van een polygoon ("ash-polygoon") die de huidige door as aangetaste lucht toont, en waar as naar verwachting de komende uren zal bewegen.

De Darwin VAAC bestrijkt de vulkanisch actieve regio's van Indonesië, Papoea-Nieuw-Guinea en de zuidelijke Filippijnen.

Voorbeeldsamenvatting van het vulkanische asadvies van de Darwin VAAC aan het begin van de Agung-uitbarsting in november 2017. Ash-polygonen in rood weergegeven. Elke foto toont de voorspelling van de asbeweging over een periode van uren. Krediet:OCHA/ReliefWeb/Pacific Disaster Center met behulp van Darwin VAAC-gegevens

Hoe luchtvaartmaatschappijen risico's beheren

Mike Galvin van Qantas zei dat hij veiligheidsbeslissingen neemt op basis van informatie die door zijn team is verzameld met gebruikmaking van alle beschikbare bronnen.

Met betrekking tot de berg Agung op Bali, Galvin zei dat de juiste timing een belangrijk aspect van het proces is.

"Hier in Australië zijn we misschien 5-6 uur verwijderd van de as in Indonesië, dus we moeten enkele uren voordat het vliegtuig vertrekt beslissingen nemen, " hij zei.

Galvin werkt nauw samen met de VAAC's van Darwin en Tokyo.

"Maar we hebben ook ons ​​eigen team van vijf meteorologen in constante ploegen, die gebruikmaken van informatie uit andere bronnen, zoals satellietbeelden van de Japanse Himawari-satelliet, " hij zei.

Berekende gemiddelde terugkeerperiodes voor vulkaanuitbarstingen van verschillende groottes in de regio Azië-Pacific. Uitbarstingsgegevens van Smithsonian Volcanoes of the World Catalog (volcano.si.edu) en LaMEVE-database van grote explosieve uitbarstingen (www.bgs.ac.uk/vogripa/view/controller.cfc?method=lameve). Analyse van de volledigheid van gegevens uitgevoerd voor elke categorie Volcanic Explosivity Index (VEI) door Stuart Mead en Christina Magill (2014). Krediet:Christina Magill, Auteur verstrekt

"Als een veelhoek van as boven de luchthaven van bestemming of op het naderings- of vertrekpad ligt, dan landen we niet."

Hoe wetenschap kan helpen

Sinds de IJslandse uitbarsting is er meer onderzoek gedaan naar de impact van vulkanische as op vliegtuigmotoren en hoeveel as ze kunnen verdragen.

Hoewel het mogelijk is dat motoren lage asconcentraties kunnen verdragen, experts weten nog niet wat de precieze limiet van as is die een bepaalde motor kan weerstaan. Verder onderzoek is nodig om dit vast te stellen.

"Wetenschap kan de luchtvaartindustrie ook helpen door een betere beoordeling van de asconcentraties op verschillende hoogten, zoals op 20, 000 en 30, 000 voet, ' zei Galvin.

Op langere termijn, vulkaanwetenschap kan luchtvaartmaatschappijen helpen meer inzicht te krijgen in de gevaren van vulkanische as en de risico's voor bepaalde regio's. Voor de regio Azië-Pacific, gemiddelde herhalingsintervallen zijn berekend voor elke omvang van vulkaanuitbarsting. Dit wordt gemeten door een vulkanische explosie-index (VEI).

Intrusie van gesmolten gesteente (magma) tussen de naburige vulkanen Agung en Batur op Bali, die verantwoordelijk was voor de pre-eruptieve seismische zwerm 2017 bij Agung. Krediet:Albino et al., 2019, CC BY

Om VEI in context te plaatsen, de uitbarstingen in de huidige fase van activiteit bij Agung hebben een VEI van 3 gekregen op een logaritmische schaal die loopt van 0 tot 8. Naar schatting hebben we 1,4 uitbarstingen per jaar van deze omvang in de regio Azië-Pacific.

De uitbarsting van de Krakatau in Indonesië in 1883 en de uitbarsting van de Pinatubo in de Filippijnen in 1991 waren aanzienlijk groter, VEI 6 uitbarstingen, die zich naar schatting elke 111 jaar in de regio voordoen.

Dit roept de vraag op hoe goed de luchtvaartindustrie is voorbereid, en landen als geheel, voor de volgende nog grotere VEI 7-uitbarsting, zoals die in Tambora in Indonesië in 1815, die in slechts 24 uur 175 kubieke km gefragmenteerd vulkanisch materiaal uitbarstte.

Recent wetenschappelijk onderzoek naar Agung suggereert dat het gesmolten gesteente (magma) dat de Agung-vulkaan hieronder voedt, ook verbonden kan zijn met de naburige vulkaan, Batur. De connectiviteit van magma-leidingsystemen kan de gezamenlijke uitbarstingen van zowel Agung als Batur in 1963 verklaren en kan een bijkomend vulkanisch gevaar vormen voor Bali.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.