Новый алгоритм поможет защитить самолеты от вулканического пепла

Ученые разработали новый алгоритм, который может выявлять и отслеживать взрывоопасные облака пепла вскоре после извержения вулканов и защищать самолеты от повреждений, — пишет sciencenews.org со ссылкой на Earth and Space Science.

Перегретому вулканическому пеплу нужно всего 5-10 минут, чтобы начать выстреливать в высоту на 11 километров – на этих высотах летают коммерческие самолеты, и вулканический пепел может нанести вред их двигателям.

Созданная программа сможет, используя спутниковые снимки, измерять температуру, высоту и траекторию расширяющихся облаков в течение примерно трех минут.

Отслеживая эти шлейфы пепла почти в реальном времени, ученые смогут предупреждать авиационные власти о необходимости изменения траекторий полетов. «Своевременное обнаружение имеет решающее значение», — говорит соавтор исследования Майкл Паволонис — физик в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований в Мэдисоне (штат Висконсин).

Новая технология может быть особенно полезна для отслеживания неконтролируемых вулканов в отдаленных регионах. Из примерно 1500 действующих вулканов по всему миру контролируется менее 10 процентов.

Алгоритм работает путем сканирования изображений, сделанных метеорологическими спутниками, такими как Национальное управление по исследованию океанов и атмосферы, Геостационарный эксплуатационный спутник наблюдения за окружающей средой и японский Himawari-8. Эти спутники находятся вблизи экватора и делают снимки больших участков Земли каждые 30 секунд.

Задача заключается в том, чтобы различить разные типы облаков, говорит Паволонис. Например, чтобы отличить извержение вулканических пепла от формирования крупных гроз, алгоритм анализирует яркостную температуру. По мере того как перегретые облака пепла всплывают в небо и приближаются к стратосфере, они быстро остывают.

Исследователи обучили алгоритм на 79 извержениях вулканов, видимых на спутниковых снимках за период с 2002 по 2017 год. Когда алгоритм использовал данные предыдущих поколений спутников, он точно идентифицировал облака пепла в течение примерно 55 процентов времени. Используя данные более новых спутников, программа обнаружила облака почти в 90 процентах случаев.

Майк Бертон, вулканолог из Манчестерского университета в Англии, который не участвовал в исследовании, очень хочет увидеть искусственный интеллект, используемый для мониторинга извержений вулканов. «Это только зарождается, но я думаю, что существует огромный потенциал для применения машинного обучения».

Источник: sciencenews.org