Az Etna kitörése – egy kicsit másképp
(Rovat: Orsz. Meteorológiai Szolgálat, Meteosat , Környezetünk védelme - 2009.01.16 12:27.)

A vulkán 2008. május 10-i kitörése a meteorológiai mesterséges holdak műszereinek „szemével”.

Az Etna egy napjainkban is aktív vulkán. Szicília északkeleti részén, Catania és Messina között, a sziget keleti partján fekszik. A vulkán területe 1200 km², kerülete a hegy lábánál 135 km. Európa legmagasabb működő vulkánja: jelenlegi magassága 3329 méter, ami állandóan változik a kitörések miatt.

A délkeleti kürtőből feltörő lávaszökőkút, 2008. május 10. (Forrás)

A vulkánról i.e. 1500 óta készülnek különböző feljegyzések, megfigyelések. A Hawaii-szigetek vulkánjaihoz hasonlóan az Etna sem pusztító erejéről híres. Aktivitását hosszú lávafolyamok, magasra törő lávaszökőkutak jellemzik, és ezek számos turistát vonzanak a környékre, mivel viszonylag közelről és biztonságban figyelhetik meg a vulkáni jelenségeket. Alapvetően kétfajta kitörés jellemzi az Etnát, csúcskitörés és oldalkitörés. A csúcskitörések esetén a csúcskráterek valamelyikében történik a kitörés. A csúcskráterek szinte állandóan aktívak; a kidobott anyag utánpótlását a központi kürtő szolgáltatja. Az oldalkitörések főleg a vulkán lejtőinek alacsonyabb zónáira jellemzők. A magma a központi kürtőből sugárirányban szerteágazó repedéseken jut felszínre. Az így kikerülő anyag lényegesen több, mint amennyi a csúcskitöréseknél megfigyelhető.

2008. május 10-én jelentős aktivitást figyeltek meg az Etna délkeleti kráterében. 16 óra körül kitört az Etna. A kitörés körülbelül négy órán át tartott, mely során jelentős mennyiségű láva lepte el a vulkán keleti oldalát.

Az Etna oldalán elterülő láva. (Forrás)

A gyenge látási viszonyok miatt az aktivitást nem lehetett pontosan megfigyelni, de valószínűsíthető, hogy 2001 óta ez volt a délkeleti kráter legnagyobb kitörése. Május 13-án a második kitörés alkalmával egy repedés hatására megnyílt az északkeleti kráter is. A levegőbe került vulkáni hamu miatt a Catania repteret be kellett zárnia a hatóságoknak.

Láva és hamu mellett nagy mennyiségű kén-dioxid is a légkörbe került a kitörések során. A kén-dioxid egy áttetsző, mérgező nyomgáz, melynek légköri mennyiségét a MetOp-A meteorológiai napszinkron műholdon elhelyezett GOME-2 (Global Ozone Monitoring Experiment-2, Globális Ózon Megfigyelő Kísérlet-2) és IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer, Infravörös Légköri Szondázó Interferométer) műszerek segítségével meg lehet határozni. A GOME-2 egy spektrométer, mely az ultraibolya (UV) és a látható tartományokban mér. A szórt napsugárzás spektrumát méri, és az elnyelő gázok spektrumvonalai alapján határozza meg a mennyiségüket. A IASI-t az ESA (European Space Agency, Európai Űrügynökség) és az EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites, Meteorológiai Műholdak Hasznosításának Európai Szervezete) közösen fejlesztette ki operatív légköri szondázásokra, valamint légköri nyomgáz-meghatározásra. A IASI a Föld hőmérsékleti sugárzását méri az infravörös tartományban (3,65-15,5 μm), folytonos spektrumot mér.

2008. május 11-én a görög szigetvilág felett a MetOp-A műholdon elhelyezett GOME-2 műszer nagy mennyiségű (több mint 20 DU) kén-dioxidot detektált. (Itt egy DU, vagyis Dobson-egység azt jelenti, hogy adott légoszlopban 0,01 mm vastagságú rétegnek megfelelő kén-dioxid található.) Ekkor még csak valószínűsítették, hogy ez az Etna kitörésekor került a légkörbe, de pontosan nem tudták, mivel az időfelbontása a műholdnak elég alacsony. Ezért visszakövették a felhő útját. Ennek eredménye azt adta, hogy az Etna kitörésének következtében került a nyomgáz a légkörbe. Körülbelül 12 km-es magasságig jutott fel az anyag. A következő napokban tovább mozgott a felhő keleti irányba. A harmadik napon elérte Irán és Türkmenisztán területét.

A MetOp-A műholdon található GOME-2 méréseiből készült kén-dioxid kompozit kép, 2008. május 11-12-13. A három napi mérés együttes megjelenítése. (Forrás: EUMETSAT)

A 2008. május 11-én Krétánál megfigyelt kén-dioxid-felhő útjának visszakövetése a NOAA HYSPLIT modell segítségével. A színes vonalak (trajektóriák) jelölik a levegő útját térben és időben. Látható, hogy a felhő valóban az Etnától érkezett.

A GOME-2 mellett szintén a MetOp-A műholdon található IASI műszer is azonosította a kén-dioxid-felhőt.

A IASI műszer is a GOME-2-höz hasonlóan érzékelte a kén-dioxid-felhőt Krétától északra, 2008. május 11-én. (Forrás: EUMETSAT)

A május 13-i, második kitörés alkalmával is nagy mennyiségű kén-dioxid és hamu került a légkörbe. Az MSG-2 geostacionárius hold „vulkán kompozit képén” is megfigyelhető volt a jelenség. A felhő, melyet másnap reggel sikerült a MetOp-A műholddal is megfigyelni, ebben az esetben nem kelet, hanem északkelet felé vette az útját.

MSG-2 vulkán kompozit kép, mely az (IR12,0-IR10,8, IR10,8-IR8,7, IR10,8) csatornák felhasználásával készült 2008. május 13-án 12:00 UTC-kor. Az ábrán látható még az ECMWF 200 hPa szintű szélmezeje is (a szélsebesség izovonalai és a szélvektorok). (Forrás: EUMETSAT)

A MetOp-A műholdon található GOME-2 méréseiből készült kén-dioxid-kép, 2008. május 14. Míg a nagy képen az 1 DU feletti értékeket tüntették fel simítva, addig a jobb felső sarokban a kis ábrán a simítás nélküli értekeket látjuk, a kis értékeket is beleértve. (Forrás: EUMETSAT)

Kén-dioxid nem csak vulkánkitörések alkalmával juthat a légkörbe, hanem antropogén módon (emberi tevékenység következtében) is, mint például fosszilis tüzelőanyagok égetésekor. A kén-dioxid komoly egészségkárosító hatásokkal rendelkezik, különböző légúti megbetegedéseket okoz, valamint súlyos tüdőbetegségnek is lehet a kiváltója. A vulkánkitörések az éghajlatot is befolyásolják. A kitöréskor felszabaduló hamu és gázok a légkör felsőbb rétegeibe feljutnak, ahol aeroszol részecskéket képeznek, melyek hosszú ideig a légkörben maradnak, módosítják a sugárzási egyenleget, majd végeredményül hőmérséklet-csökkenést eredményeznek.

Az esettanulmány készítéséhez az EUMETSAT O3MSAF (Ozone and Atmospheric Chemistry Monitoring SAF, Ózon és Levegőkémiai Munkacsoport) munkáját használtuk fel. Az EUMETSAT több témában is szervezett munkacsoportokat, abból a célból, hogy algoritmusokat, szoftvereket állítsanak elő a meteorológiai műholdadatok magas szintű, egységes feldolgozására. Igen sok produktumot fejlesztenek az EUMETSAT munkacsoportjai, ebből mutattunk be ebben az esettanulmányban néhány példát. A munkacsoportok által készített produktumok a tagállamok részére szabadon hozzáférhetőek. Magyarország 2008 októbere óta teljes jogú tagállam. Az EUMETSAT produktumokról egy összefoglaló ismertetőt készítenek az OMSZ munkatársai, hogy ezzel is segítsék hazai kutatók gyorsabb tájékozódását. Az összefoglaló ismertető bármely magyarországi intézménynek hozzáférhető lesz.

Az ismertető elkészítését a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium a „Magyar Űrkutatás támogatására” kiírt, K-36-08-00050K számú, „Az EUMETSAT produktumok hazai széleskörű hasznosításának elősegítése” című 2008. évi pályázata, valamint a Magyar Űrkutatási Iroda támogatja.

Kocsis Zsófia és Putsay Mária
(Országos Meteorológiai Szolgálat)