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卫星为火山安全提供关键数据

火山专家Geoff Wadge解释了《空间与重大灾害国际宪章》如何帮助管理了蒙特塞拉特岛的一场火山爆发。

《空间与重大灾害国际宪章》的目标是在紧急情况下提供及时而特定的卫星数据。它为灾害管理者提供了一个请求合作太空机构运营的卫星传感器获得问题区域数据的官方途径。

来自加勒比小岛蒙特塞拉特岛的经历证明了这种数据是非常宝贵的。如果当地的专家技能已经把重点放在了问题上,而且能够采取迅速的行动,那么它们可能对于规划一个有效的紧急情况响应具有关键作用。

蒙特塞拉特岛的Soufriere Hills火山已经活动了14年以上。尽管在许多个月里没有风险,常常也有风险非常高的时期。为了管理这种涨落的风险,政府禁止人们生活在该岛南部2/3的地区,与此同时,人们生活在一个危险到来的时候可以很容易地疏散的区域里 。

因此,当这座火山在去年(2008年)7月28日爆发、向有人居住的地区洒下了拳头大小的碎石的时候,政府命令最靠近火山的居民疏散。

随着新的岩浆进入火山,蒙特塞拉特岛火山观测站(MVO)的科学家已经在测量Soufriere Hills火山之下的一组地震。那么这场爆发会让这座火山更危险吗?或者它会在未来的几周中变得较不危险吗?如果它变得较不危险,疏散可以停止吗?

被云层遮蔽

.在这场爆发之前的数年中,形成了数百米高的熔岩穹丘。如果它崩溃,它将向有人的地区送去由非常炎热的气体和岩石组成的致命的“火成碎屑”流。这场爆发让这个穹丘更不稳定吗?为了回答这个问题,这些科学家需要观测这个穹丘。但是Soufriere Hills被云层遮挡住了。

幸运的是,MVO的一位科学家当时刚学过一门关于遥感灾害管理的课程,而且知道这个国际宪章。他知道我在火山遥感方面的专家技能,于是联系了我。在7月29日,我们通过英国政府(蒙特塞拉特岛是英国属地)启动了这个宪章。

我们需要的是在云层之下的这个熔岩穹丘的详细图像,从而检查小的特征并弄清在爆发前后发生了什么变化。只有雷达才能穿透云层,通过这个宪章,我们让几个卫星雷达获取了图像。

魔鬼在细节里

但是当时我们担心这些雷达不能提供分辨率足够高的数据。最高分辨率的民用雷达TerraSAR-X是德国航天局(DLR)的,它尚未签署这份宪章。幸运的是,DLR仍然同意用TerraSAR-X收集Soufriere Hills火山上的数据,而我们在8月2日收到了新的图像。最重要的是,它们也为我们提供了在这场爆发之前的图像,让我们可以发现这些变化。

在处理了这两组图像从而强化这个穹丘表面的变化之后,我们在同一天得到了答案——这场爆发在这个熔岩穹丘上冲击出了一个相对较小的新出口,但是结果并没有让它变得更不稳定。

MVO向蒙特塞拉特岛的民防委员会提交了这个结论,后者在8月6日把它作为了终止疏散令的理由,并允许人们返回家园。

直到一个多星期(8月14日)之后,云层才消散到足以证实雷达的解释。

宪章、专家技能……还有运气

无疑,通过这份宪章获取的卫星数据帮助指导了对这场自然风险的有效响应。尽管你可以说解决这个问题的数据并非真正来自这份宪章,但是正是这份宪章对我们的情况的接受说服了DLR提供帮助。

但是这份宪章本身并不是支撑我们的成功的唯一因素。蒙特塞拉特岛在遥感方面拥有特定的专家技能,而且已经在这场危机之前监测这个火山的行为。因此科学家知道究竟需要什么,以及哪颗卫星能够帮忙,而且他们知道迅速获取数据的方式(这份宪章)。从零做起可能需要更长时间,或者错过了通往这个解决方案的道路。

还有另一个运气的成分:TerraSAR-X已经获取了这个火山喷发之前的合适的图像。

下次能做得更好吗?我们在“之前”图像方面的运气凸显了用卫星图像的全球档案帮助应对未来灾害的需求。让DLR成为这份宪章的成员也将让人们可以正式地获取它们的宝贵资源。

尽管英国政府的响应迅速,我们所需的启动这个宪章的联络方式却不容易在互联网上找到。只有宪章成员国的授权用户才能申请图像。然而,英国国家空间中心或宪章本身在网上都没有联络方式的信息。

对于我们,倘若我们问过自己,为了对我们在2008年7月28日面临的这种类型的情境做出响应,那么我们可能需要什么样的档案数据,那么我们就可能准备得更好。

Geoff Wadge是英国雷丁大学环境系统科学教授兼英国外交部蒙特塞拉特岛火山活动科学顾问委员会的主席。