Эксплозивные извержения вулканов являются наиболее опасными в мире в связи с высокой энергетикой вулканогенного процесса и их непредсказуемостью. Для обеспечения безопасности населения при извержениях необходимо проведение вулканологами комплексного мониторинга вулканов с использованием данных всех доступных видов наблюдений (дистанционных и наземных инструментальных средств, метеоинформации). В 2011-2015 гг. совместными усилиями специалистов ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДВ НИЦ «Планета» была создана информационная система “Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил (VolSatView)”, ориентированная на непрерывный мониторинг вулканической активности Камчатки и Курил и анализ влияния извержений на окружающую среду. В работе представлено краткое описание ее возможностей для комплексного анализа извержений вулканов Камчатки.

Explosive volcanic eruptions are the most dangerous in the world due to the high energy of volcanic processes and their unpredictability. In order to ensure the population safety during eruptions, volcanologists are necessary to conduct comprehensive monitoring of volcanoes using data from all available types of observations (remote sensing and ground-based tools, meteorological information). In 2011-2015, the joint efforts by experts IVS FEB RAS, SRI RAS, CC FEB RAS and FEC SRC Planet was created the information system "Remote monitoring of active volcanoes of Kamchatka and the Kurile Islands (VolSatView)", focused on the continuous monitoring of volcanic activity of Kamchatka and the Kurile Islands and the analysis of eruptions impact on the environment. The paper provides a brief description of its capabilities for a comprehensive analysis of the Kamchatkan volcanic eruptions.

Представлены новые геологические и изотопно-геохимические материалы по составу пород в верховьях р. Кихчик, крайнего СЗ фрагмента миоцен-плиоценового вулканического пояса Центральной Камчатки. Получены первые возрастные характеристики (K-Ar методом): 9.8 и 9.1 млн лет для комплекса пород Кечева и 8.3 и 7.8 млн лет для конусов Аопчи. Новые возрастные и аналитические материалы позволяют существенно дополнить наши представления о составе пород этого вулканического пояса и начале вулканической деятельности. Здесь выявлены комплексы пород, как полностью идентичные близ расположенным проявлениям вулканизма ― Кечева, так и аномальных по своему обогащению Rb, Pb, Ba, Zr, Hf, Nb, U, Th и радиогенным Sr ― комплексы Аопчи, Кабанихи, прибрежных конусов. Происхождение этих аномальных вулканитов, вероятно, связано с частичным плавлением мантийного источника, близкого к шпинелевому перидотиту, метасоматически проработанного процессами, которые могут быть связаны как с дегидратацией субдуцирующей океанической плиты, так и с влиянием Центрально-Камчатского астеносферного диапира.

The paper presents new geological and isotope-geochemical data on rock composition from the head of the Kikhchik River, the outer NW part of Miocene-Pliocene volcanic belt of Central Kamchatka. The authors obtained age characteristics (40K−40Ar dates): 9.8 and 9.1 Ma for Kecheva massif and 8.3 and 7.8 Ma for Aopchi cones. New data on ages and analytical materials allow substantial updating our understanding of the rock composition from this volcanic belt as well as the beginning of volcanic activity. The authors revealed complex rocks, both completely identical to closely located volcanic manifestations (Kecheva) and abnormally enriched with Rb, Pb, Ba, Zr, Hf, Nb, U, Th and radiogenic Sr Aopchi, Kabanikha, littoral cones. The origin of these anomalous volcanites was likely caused by the partial melting of the mantle source close to the Sp- peridotite metasomatically reworked by the processes that may relate both to dehydratation of the subducting oceanic plate, and by the effect from the asthenospheric diapir.

В настоящее время спутниковые данные интенсивно используются для обнаружения и количественной оценки термальных аномалий на действующих вулканах (Trifonov et al., 2016; Melnikov, Volynets, 2015; Ефремов и др., 2012). Для задач оперативного мониторинга успешно используются данные инструмента MODIS, установленного на борту ИСЗ Terra и Aqua, которые позволяют обнаруживать и проводить количественную оценку вулканической активности в условиях различных геотектонических обстановок (Wright et al., 2004; Coppola et al., 2016). Существуют различные алгоритмы обработки этих данных для обнаружения термальных аномалий. Одним из них является алгоритм глобального мониторинга вулканической активности - MODVOLC (Flynn et al., 2002; Wright et al., 2002). Он основан на поиске высокотемпературных аномалий в 21 (4 мкм) и 32 (12 мкм) каналах MODIS. Для этого рассчитывается нормализованный тепловой индекс (НТИ), как соотношение между разницей и суммой указанных яркостей. Порогом обнаружения термальных аномалий является значение НТИ=> -0.8 для ночных снимков MODIS.
В Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в 2015 году установлена приёмная станция УниСкан-36 (Сканэкс), которая позволяет производить приём и обработку спутниковых данных MODIS (от 4 до 8 снимков в сутки) в режиме реального времени. Авторами реализован алгоритм автоматической обработки снимков MODIS для обнаружения и количественной оценки термальных аномалий для действующих вулканов Камчатки и Курильских островов. Алгоритм позволяет: 1) для каждого действующего вулкана производится автоматический поиск тепловых аномалий на основе НТИ, 2) для каждого пикселя тепловых аномалий, имеющих пороговое значение НТИ=> -0.8 определяется мощность излучения (Wooster et al., 2003), 3) согласно определённой мощности излучения оценивается мгновенный расход лавы согласно методу D.Coppola (Coppola et al., 2013). Данные по зафиксированной максимальной, минимальной, фоновой температуре, количеству пикселей тепловых аномалий по каждому вулкану заносятся в базу данных.
Согласно описанному алгоритму, производится оперативный мониторинг извержения Ключевского вулкана, начавшегося в апреле 2016 года. Применение алгоритма позволило отметить начало извержения в виде стромболианской активности в кратере вулкана. Для этого периода характерна средняя мощность излучения 30-50 МВатт и расход лавы 0,6 м3/сек. 23 апреля произошло мощное эксплозивное событие, которое привело к частичному разрушению привершинной области восточного склона вулкана (верхняя часть Апахончичского желоба). По спутниковым снимкам 24-27 апреля было зафиксировано резкое увеличение мощности излучения до 500 МВатт и расхода лавы 5 м3/сек, что свидетельствовало о начале излияния лавового потока по восточному склону вулкана. Интенсивность излияния лавовых потоков начала повышаться с начала июня 2016 года, достигнув максимальных значений мощности излучения в 1500-1800 МВатт в июле-сентябре, средний расход лавы составил 4-6 м3/сек, при максимальных значениях 15-20 м3/сек. На сегодняшний день 30 сентября, извержение Ключевского вулкана продолжается, предварительный объём эффузивного материала составляет 0,05 км3 (±50%).
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 16-17-00042).