Annually, from 3 to 6 Kamchatkan volcanoes produce eruptions, during which the explosions eject ash to 10-15 km a.s.l., and ash clouds spread thousands of kilometers from volcanoes. Ash clouds pose a serious threat to the modern jet aviation. Scientists of KVERT have conduct daily monitoring of Kamchatka volcanoes since 1993, to mitigate volcanic hazards to airline operations and population. Since 2014, satellite monitoring of volcanoes they carried out with the VolSatView (Remote monitoring of active volcanoes of Kamchatka and the Kuril Islands) (http://volcanoes.smislab.ru) IS. The system utilize all the available satellite data, weather and video observations to ensure continues monitoring and study of volcanic activity in Kamchatka. The VolSatView work with distributed information resources and computation systems. This work was supported by the Russian Science Foundation, project No. 16-17-00042.

The active andesitic Zhupanovsky Volcano consists of four coalesced stratovolcano cones. The historical explosive eruptions of 1940, 1957, and 2014‒2016 discharged material from the Priemysh Cone. The recent Zhupanovsky eruptions were studied using satellite data supplied by the Monitoring of Active Volcanoes in Kamchatka and on the Kuril Islands information system (VolSatView), as well as based on video and visual observations of the volcano. The first eruption started on October 22 and lasted until October 24, 2013. Fumaroles situated on the Priemysh western slope were the centers that discharged gas plumes charged with some amount of ash. The next eruption started on June 6, 2014 and lasted until November 20, 2016. The explosive activity of Zhupanovsky was not uniform in 2014–2016, with the ash plumes being detected on satellite images for an approximate total duration of 112 days spread over 17 months. The most vigorous activity was observed between June and October, and in November 2014, with a bright thermal anomaly being nearly constantly seen on satellite images around Priemysh between January and April 2015 and in January–February 2016. The 2014–2016 eruption culminated in explosive events and collapse of parts of the Priemysh Cone on July 12 and 14, November 30, 2015, and on February 12 and November 20, 2016.

The first historical eruption of Kambalny volcano began on March 24, 2017 with the powerful ash emission from the summit crater reaching as high as 6 km above sea level. The explosive activity continued without interruption from March 24 to March 30. The most powerful ash emission was registered on March 25–26, when the ash plume drifted several thousand kilometers SW, S, and SE from the volcano. On April 2 and April 9, after several calm days, powerful ash explosions occurred generating ash plumes up to 7 km high. The area of the land and sea over which the ash plume drifted during the day of March 25, was 650000 km2; the area of the ash accumulation on the land that was formed from March 24 to April 9, exceeded 1500 km2. These parameters were measured using the satellite-based data in the VolSatView information system. Domination of the silty fraction and the presence of secondary minerals (pyrite, gypsum, sulfur, and others) in the ash point to the phreatic character of the volcanic eruption.

Airborne volcanic ash is one of the most common, far-travelled, direct hazards associated with explosive volcanic eruptions worldwide. Management of volcanic ash cloud hazards often requires coordinated efforts of meteorological, volcanological, and aviation authorities from multiple countries. These international collaborations during eruptions pose particular challenges due to variable crisis response protocols, uneven agency responsibilities and technical capacities, language differences, and the expense of travel to establish and maintain relationships over the long term. This report introduces some of the recent efforts in enhancing international cooperation and collaboration in the Northern Pacific region.

Безымянный — один из наиболее активных вулканов Камчатки и мира. В декабре 2016 г. началась его активизация после четырёхлетнего молчания в течение 2012–2016 гг. В 2017 г. произошло три пароксизмальных эксплозивных извержения вулкана, событию 20 декабря с выносом пепла до 15 км над уровнем моря посвящена эта статья. Описан ход извержения и результаты его анализа, в том числе показано анимированное изображение движения пеплового облака от вулкана, выполненное по серии снимков Himawari-8 (http://dvrcpod.planeta.smislab.ru/animation/1513757110.gif), с наложением на него результатов моделирования распространения пеплового облака (http://dvrcpod.planeta.smislab.ru/animation/1513777733.gif). Эруптивное облако двигалось на северо-восток от вулкана со средней скоростью 100 км/ч. Основная площадь территории, охваченной пепловыми облаками, составляла около 78 000 км2, в том числе на суше — 42 600 км2. Пепловые облака после окончания извержения фиксировались в атмосфере на удалении до 1500–2000 км на северо-востоке от вулкана до 22 декабря 2017 г. Кроме отложений пепла, в результате извержения в долине Восточной и долине р. Сухая Хапица были образованы отложения пирокластических (протяжённостью 5–6 км от вулкана) и грязевых (до 18 км) потоков. Спутниковый мониторинг вулкана и анализ данных по его извержению проводился с помощью информационной системы VolSatView и автоматизированной информационной системы «Сигнал».

Bezymianny is one of the most active volcanoes in Kamchatka and the world. The intensification of its activity began in December 2016 after four years of silence during 2012–2016. There were three paroxysmal explosive volcanic eruptions in 2017; the paper is devoted to the event on December 20 with ash removal up to 15 km above sea level. We describe the course of the eruption and the results of its analysis, including an animated image of the motion of the ash cloud from the volcano, performed on a series of images of Himawari-8 (http://dvrcpod.planeta.smislab.ru/animation/1513757110.gif), with overlaid on it results of modeling the distribution of this ash cloud (http://dvrcpod.planeta.smislab.ru/animation/1513777733.gif). The eruptive cloud moved northeast of the volcano at an average speed of 100 km/h, the main area covered by ash clouds was about 78 000 km2, including 42 600 km2 on land. Ash clouds after the eruption were recorded in the atmosphere at a distance of 1500–2000 km to the northeast of the volcano until December 22, 2017. In addition to ash deposits, as a result of the eruption, deposits of pyroclastic flows (with run out to 5–6 km from the volcano) and mud streams (about 18 km) were formed in Vostochnaya Valley and Sukhaya Khapitsa River. Satellite monitoring of the volcano and analysis of the eruption data was carried out using information systems VolSatView and Signal.

Активный андезитовый вулкан Жупановский состоит из четырех слившихся конусов стратовулканов. Исторические эксплозивные извержения в 1940, 1957, 2014–2016 гг. происходили из конуса Приемыш. Недавние извержения Жупановского были изучены с использованием спутниковых данных, полученных из информационной системы “Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил” (VolSatView), а также некоторых видео- и визуальных наблюдений вулкана. Первое извержение Жупановского началось 22 октября и продолжалось до 24 октября 2013 г. Центрами мощного выноса газовых шлейфов, содержащих некоторое количество пепла, были фумаролы, расположенные на западном склоне Приемыша. Новое извержение вулкана началось 6 июня 2014 г. и продолжалось до 20 ноября 2016 г. Эксплозивная активность Жупановского в 2014–2016 гг. была неравномерной, на спутниковых снимках пепловые шлейфы были отмечены примерно 112 дней в течение 17 месяцев. Наиболее активно вулкан работал с июня до октября и в ноябре 2014 г., с января до апреля 2015 г. и в январе–феврале 2016 г., в это время на спутниковых снимках в районе конуса Приемыш почти постоянно отмечалась яркая термальная аномалия. Кульминацией извержения вулкана Жупановский в 2014–2016 гг. были эксплозивные события и обрушения частей конуса Приемыш 12 и 14 июля и 30 ноября 2015 г. и 12 февраля и 20 ноября 2016 г.

В монографии приведены различные данные о вулканах Камчатки, описаны возможности их изучения на основе комплексного использования методов и технологий дистанционного зондирования, наземных наблюдений и численного моделирования. Значительное внимание уделено вопросам построения и применения информационных систем, обеспечивающих сегодня оперативный мониторинг и исследования вулканической активности, которые в последние годы совместно разрабатываются и развиваются специалистами Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский), Института космических исследований РАН (Москва), Вычислительного центра ДВО РАН (Хабаровск) и Дальневосточного филиала НИЦ Планета (Хабаровск). Приведены результаты комплексных исследований эксплозивных извержений вулканов, а также потенциальная опасность действующих вулканов Камчатки для населения и авиации, полученные учеными ИВиС ДВО РАН, в том числе, с помощью представленных в монографии новых методов, технологий и систем.

The monograph presents various data about the volcanoes of Kamchatka and describes the possibilities of studying them based on the integrated use of remote sensing, ground-based observation and numerical simulation methods and technologies. Considerable attention is paid to the construction and application of the information systems that today provide operational monitoring and studies of volcanic activity, which have been jointly developed in the recent years by the experts from the Institute of Volcanology and Seismology of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences (IVS FEB RAS) (Petropavlovsk-Kamchatsky), Space Research Institute RAS (Moscow), Computing Center FEB RAS (Khabarovsk) and the Far East Branch of the Research Center “Planetа” (Khabarovsk). The results of complex studies of explosive volcanic eruptions and the potential hazards of the Kamchatkan active volcanoes to the population and aviation are presented which are obtained by the scientists of IVS FEB RAS, particularly exploring the new methods, technologies and systems described in the monograph.

За многие годы исследований вулканов Камчатки и Курильской островной дуги в Институте вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН накоплен большой объем уникальных научных данных. Распределенный характер хранения информации затрудняет поиск данных и их эффективное использование в научных исследованиях. Актуальными задачами являются интеграция данных в тематические информационные ресурсы, организация доступа к данным в сети Интернет, а также создание инструментов для их комплексного анализа. Описываются разработанные в ИВиС ДВО РАН информационные веб-системы VOKKIA и KVERT. VOKKIA предназначена для интеграции и систематизации гетерогенных научных данных по наземным вулканам Камчатки, Курильских островов и подводным вулканам омывающих морей, в том числе данных об исторических извержениях действующих вулканов. Система KVERT содержит краткую информацию о действующих вулканах Камчатки и Северных Курил, в том числе об их опасности; обеспечивает сбор и хранение оперативных данных визуального, видео-, и спутникового мониторинга вулканов; автоматизированную подготовку и отправку KVERT-сообщений о состоянии вулканов. Дается описание организации обмена данными VOKKIA и KVERT с внешними информационными системами; сервисов графической визуализации и статистического анализа данных, помогающих обнаруживать взаимосвязи, закономерности и тенденции изменения вулканогенных процессов во времени.

A large amount of unique scientific data has been collected in the Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS (IVS FEB RAS) over the past years of investigations of the Kamchatka and the Kurile Island Arc volcanoes. The distributed storage of data makes it difficult to search data and to use them effectively in scientific research. Actual tasks are the integration of data into thematic information resources, organization of data access on the Internet, as well as the creation of tools for their comprehensive analysis. The paper describes VOKKIA and KVERT information web-systems developed in the IVS FEB RAS. VOKKIA is designed to integration and systematization of heterogeneous scientific data on the terrestrial volcanoes of Kamchatka, the Kurile Islands and submarine volcanoes on the surrounding seas including data on historical eruptions of active volcanoes. The KVERT system contains brief information about active volcanoes of Kamchatka and the Northern Kuriles including their hazard; provides collection and storage of operational data of visual, video, and satellite monitoring of volcanoes; automated preparation and sending KVERT releases on volcanic activity. Besides, the article describes the organization of data exchange between VOKKIA and KVERT and external information systems; describes graphical visualization services and statistical data analysis that helps to detect the relationship, patterns and trends in volcanic processes over time.