Викиди газу є проявом активності, що відбувається під поверхнею вулкана, і їх вимірювання дає цінну інформацію про те, що неможливо спостерігати з поверхні. Ця інформація має вирішальне значення для моніторингу небезпек і прогнозування майбутніх вивержень. З середини 2000-х років ультрафіолетові камери SO 2 стали ключовими інструментами для вимірювання викидів.
Однак ці вимірювальні кампанії вимагають присутності користувача, що робить камери SO 2 непридатними для отримання довгострокових наборів даних. Крім того, вартість створення та експлуатації такого типу камер може сягати до 20 000 доларів США, що призводить до дуже малої кількості постійно встановлених камер. Щоб отримати кращі дані довгострокового моніторингу, міжнародна група дослідників розробила камеру SO 2 для постійного вимірювання рівня викидів від вулканів. Тепер вони опублікували статтю про дизайн камери та два початкових набори даних у Frontiers in Earth Science.
«У нашому приладі використовується датчик, не схожий на датчики камер смартфонів. Він модифікований, щоб зробити його чутливим до ультрафіолетового світла, що дозволяє виявити SO2», — сказав доктор Томас Вілкс, дослідник з Університету Шеффілда та провідний автор дослідження.
Менш дорогий і енергоємний
У порівнянні з попередніми моделями, дослідницька камера SO 2 значно дешевша та споживає менше енергії. Новий дизайн має ціну близько 5000 доларів США, що зменшує вартість деталей, необхідних для створення камери, приблизно на чверть порівняно з попередніми моделями.
«Як тільки це можливо, ми також друкуємо деталі 3D, щоб знизити витрати, наскільки це можливо», — пояснив Вілкс. «Ми також представляємо зручне, безкоштовно доступне програмне забезпечення для керування приладом і надійної обробки отриманих даних». Цінова доступність і зручність у використанні роблять камеру доступною для більшої кількості вулканологів, які інакше не мали б доступу до наборів даних із точними показниками викидів газу.
Крім того, споживання електроенергії системою низьке, в середньому 3,75 Вт. Це приблизно половина того, що було необхідно для представлених раніше систем живлення. Дослідники пишуть, що на місцях, де мало сонячної енергії для використання, це буде особливо корисно. Їхня камера працює від меншої кількості сонячних панелей або батарей, що ще більше знижує загальну вартість.
Хоча існують інші інструменти для вимірювання вулканічних викидів, «камера SO 2 може надавати дані з вищою часовою та просторовою роздільною здатністю, які можуть полегшити нові вулканологічні дослідження, якщо її встановити на постійній основі», — сказав Вілкс.
Дані з Чилі та Гаваїв
Вілкс і його команда також представили два попередніх набори даних з Ласкара, стратовулкану в Чилі, і Кілауеа, щитового вулкана на Великому острові Гаваїв, де їх камера постійно працює.
«До цього часу лише на трьох вулканах були встановлені постійні камери SO 2 », — сказав Вілкс. «Були проведені окремі польові кампанії, і хоча вони можуть бути неоціненними для низки дослідницьких питань, важливо мати можливість постійно вимірювати вулканічну активність, оскільки вона може суттєво змінюватися від хвилин до десятиліть, століть і далі».
Не зважаючи на те, що вони економічні та прості у використанні, дослідники вказали на деякі обмеження камер SO 2 : «Вони залежать від метеорологічних умов і найкраще працюють під чистим блакитним небом, коли шлейф вулканічного газу рухається під кутом 90 градусів до напрямку огляду камери», – сказав Вілкс.