Исходя из анализа Величины Разницы Температур термальной Аномалии и Фона (ВРТАФ) в информационной системе VolSatView определен «фон активности» вулканов Шивелуч, Ключевской и Безымянный для периода 2015-2022 гг. Совместный анализ динамики извержения каждого вулкана и изменения его термальной активности позволил установить диапазон ВРТАФ для разных фаз извержения вулкана.

В работе описана активность вулканов Камчатки и Курил в 2023 г. Эксплозивные извержения вулканов Шивелуч, Ключевской и Безымянный представляли опасность для международных и местных авиаперевозок, Эбеко и Чикурачки − для местных авиаперевозок.

The 2020 summer season had more frequent than usual occurrences of noctilucent clouds (NLCs) in the Northern Hemisphere at middle latitudes (45–50°N), with the lowest latitude at which NLCs were seen being 34.1°N. In order to investigate a reason for this extraordinary NLC season, we have analyzed long-term Aura/MLS satellite data for all available summer periods from 2005 to 2021. Both Aura/MLS summer temperature and water vapor in the mesopause region, between about 79 and 89 km altitude, have been considered. There has been a decrease in the summer mesopause temperature between 2016 and 2020. At the same time, water vapor mixing ratio has significantly increased (by about 12–17%) in the zonal mean H2O value in the 2020 summer compared to 2017. There exists a positive linear trend in the H2O amount by about 5% between 2005 and 2021 at middle latitudes 45–50°N at 0.0046 hPa. A combination of lower mesopause temperature and water vapor mixing ratio maximum at middle latitudes is the main reason for frequent and widespread occurrences of NLCs seen around the globe at middle latitudes in the summer of 2020. The 24th solar cycle minimum can explain neither the H2O maximum nor NLC maximum in 2020.

The Sheveluch volcano is the most active volcano in Kamchatka. The paroxysmal explosive eruption of the volcano that destroyed the lava dome in the volcanic crater continued on April 10–13, 2023. According to various satellite data, the height of the separate eruptive clouds probably exceeded 15 km above sea level. A powerful cyclone, which dominated the entire Kamchatka Peninsula, pulled the eruptive cloud to the west, turned it to the south, stretched it to the north, and directed it to the east from the volcano. The dynamics of the development of ash and aerosol clouds of this eruption is reflected in the animations made from a series of Himawari-9 satellite images in the VolSatView IS from 08:00 UTC on April 10 to 07:00 UTC on April 14 (http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683110898.webm) and of the Arctica-M1 satellite from 16:00 to 21:30 UTC on April 10 (http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683821166.webm). It was noted that the eruptive column was not vertical: for example, at the initial moment of the eruption on April 10 at 13:20 UTC, it deviated to the north–northeast; on April 11, at 12:00 UTC to the northwest; and, on April 12, at 7:00 UTC to the southwest. During the paroxysmal eruption, sulfur dioxide continuously entered the atmosphere, the maximum amount of which was released on April 10–11, as a result of the explosive destruction of the lava dome of the Sheveluch volcano. Ash clouds along with aerosol clouds on April 10–13 were stretched into a strip more than 3500 km long from west to northeast. On April 21–22, the Sheveluch aerosol cloud was observed in the region of the Scandinavian Peninsula. The total area of the territory of Kamchatka and the Pacific Ocean where ash and aerosol plumes and clouds were observed during the April 10–13 eruption was about 3280000 km2. The paroxysmal eruption of Sheveluch volcano belongs to the sub-Plinian type because it is characterized by a large height of the eruptive cloud and a long event duration. For this eruption, the Volcanic Explosivity Index is estimated to be 3–4. A detailed description of the paroxysmal explosive eruption of the Sheveluch volcano and the spread of the eruptive cloud was performed based on data from various satellite systems (Himawari-9, NOAA-18/19, GOES-18, Terra, Aqua, JPSS-1, Suomi NPP, Arctica-M1, etc.) in the information system “Remote Monitoring of Kamchatka and Kuril Islands Volcanic Activity” (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).

The powerful explosive eruptions with large volumes of volcanic ash pose a great danger to the population and jet aircraft. Global experience in monitoring volcanoes and observing changes in the parameters of their thermal anomalies is successfully used to analyze the activity of volcanoes and predict their danger to the population. The Kamchatka Peninsula in Russia, with its 30 active volcanoes, is one of the most volcanically active regions in the world. The article considers the thermal activity in 2015–2022 of the Klyuchevskoy, Sheveluch, Bezymianny, and Karymsky volcanoes, whose rock composition varies from basaltic andesite to dacite. This study is based on the analysis of the Value of Temperature Difference between the thermal Anomaly and the Background (the VTDAB), obtained by manual processing of the AVHRR, MODIS, VIIRS, and MSU-MR satellite data in the VolSatView information system. Based on the VTDAB data, the following “background activity of the volcanoes” was determined: 20 °C for Sheveluch and Bezymianny, 12 °C for Klyuchevskoy, and 13–15 °C for Karymsky. This study showed that the highest temperature of the thermal anomaly corresponds to the juvenile magmatic material that arrived on the earth’s surface. The highest VTDAB is different for each volcano; it depends on the composition of the eruptive products produced by the volcano and on the character of an eruption. A joint analysis of the dynamics of the eruption of each volcano and changes in its thermal activity made it possible to determine the range of the VTDAB for different phases of a volcanic eruption.

Сорокин А.А. (4), Королев С.П. (4)

Представлен анализ термальной активности вулканов Камчатки и Курильских островов в 2021-2022 гг. на основе обработки данных ежедневного спутникового мониторинга, проводимого с использованием информационной системы «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курильских островов (VolSatView)».

Based on the processing of data from daily satellite monitoring carried out using the information system "Remote monitoring of the activity of volcanoes in Kamchatka and the Kuril Islands (VolSatView)", an analysis of the 2021-2022 thermal activity of Kamchatka and the Kuril Islands volcanoes is presented.

Шивелуч — наиболее активный вулкан Камчатки. Пароксизмальное эксплозивное извержение вулкана, разрушившее лавовый купол в кратере, происходило 10–13 апреля 2023 г. Согласно различным спутниковым данным, высота подъёма отдельных эруптивных облаков, вероятно, превышала 15 км над уровнем моря. Мощный циклон, во власти которого находился весь п-ов Камчатка, вытягивал эруптивное облако на запад, поворачивал его на юг, растягивал на север и направлял на восток от вулкана. Динамика развития пепловых и аэрозольных облаков этого извержения отражена на анимационных картинах, выполненных по сериям снимков спутника Himawari-9 в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (ИС VolSatView) с 08:00 UTC (англ. Coordinated Universal Time, всемирное координированное время) 10 апреля до 07:50 UTC 14 апреля (http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683110898.webm) и данных спутника «Арктика-М» № 1 с 16:00 до 21:30 UTC 10 апреля (http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683821166.webm). Отмечено, что эруптивная колонна во время извержения не была вертикальной: например, в начальный момент извержения 10 апреля в 13:20 UTC она отклонялась на северо-северо-восток, 11 апреля в 12:00 UTC — на северо-запад, 12 апреля в 07:00 UTC — на юго-запад. Во время пароксизмального извержения в атмосферу постоянно поступал диоксид серы, максимальное количество которого выделилось 10–11 апреля, связано это с эксплозивным разрушением лавового купола влк. Шивелуч. Пепловые облака вместе с аэрозольными 10–13 апреля были растянуты в полосу длиной более 3500 км с запада на северо-восток. 21–22 апреля аэрозольное облако Шивелуча отмечалось в районе Скандинавского п-ова. Общая площадь территории Камчатки и Тихого океана, на которой были зарегистрированы пепловые и аэрозольные шлейфы и облака в течение извержения 10–13 апреля, составляла около 3280 тыс. км2. Пароксизмальное извержение Шивелуча относится к субплинианскому типу, так как имеет высокие параметры подъёма пепловых облаков и продолжительности события. Для этого извержения VEI (англ. Volcanic Explosivity Index — вулканический эксплозивный индекс) оценивается как 3–4. Детальное описание пароксизмального эксплозивного извержения вулкана и распространения пеплового облака было выполнено на основании изучения данных различных спутниковых систем (Himawari-9, NOAA-18/19, GOES-18, Terra, Aqua, JPSS-1, Suomi NPP, «Арктика-М» № 1 и др.) в ИС VolSatView (http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).

Sheveluch volcano is the most active volcano in Kamchatka. The paroxysmal explosive eruption of the volcano that destroyed the lava dome in the volcanic crater continued on April 10–13, 2023. According to various satellite data, the height of the separate eruptive clouds probably exceeded 15 km a. s. l. A powerful cyclone, which dominated the entire Kamchatka Peninsula, pulled the eruptive cloud to the west, turned it to the south, stretched it to the north and directed it to the east from the volcano. The dynamics of the development of ash and aerosol clouds of this eruption is reflected in the animations made from a series of Himawari-9 satellite images in the VolSatView IS from 08:00 UTC (Coordinated Universal Time) on April 10 to 07:50 UTC on April 14 (http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683110898.webm) and of the Arctica-M1 satellite from 16:00 to 21:30 UTC April 10 (http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683821166.webm). It was noted that the eruptive column was not vertical: for example, at the initial moment of the eruption on April 10 at 13:20 UTC, it deviated to the north-northeast, on April 11 at 12:00 UTC to the northwest, and on April 12 at 07:00 UTC to the southwest. During the paroxysmal eruption, sulfur dioxide continuously entered the atmosphere, the maximum amount of which was released on April 10–11, as a result of the explosive destruction of the lava dome of the Sheveluch volcano. Ash clouds along with aerosol clouds on April 10–13 were stretched into a strip more than 3500 km long from west to northeast. On April 21–22, the Sheveluch aerosol cloud was observed in the region of the Scandinavian Peninsula. The total area of the territory of Kamchatka and the Pacific Ocean where ash and aerosol plumes and clouds were observed during the April 10–13 eruption was about 3280 thousand km2. The paroxysmal eruption of Sheveluch volcano belongs to the sub-Plinian type because it is characterized by a big height of eruptive cloud and a long event duration. For this eruption, the VEI (Volcanic Explosivity Index) is estimated to be 3–4. A detailed description of the paroxysmal explosive eruption of Sheveluch volcano and the spread of the eruptive cloud was performed based on data from various satellite systems (Himawari-9, NOAA-18/19, GOES-18, Terra, Aqua, JPSS-1, Suomi NPP, Arctica-M1 etc.) in the information system “Remote monitoring of the activity of the volcanoes of the Kamchatka and the Kuriles” (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).

В работе описана активность вулкана Безымянный в 2022 г. Произошло три пароксизмальных эксплозивных извержения вулкана в марте, мае и октябре, они представляли опасность для международных и местных авиаперевозок.

Вулкан Карымский — один из наиболее активных вулканов Камчатки. В последние два года были отмечены единичные мощные эксплозии с выносом пепла до 8–10 км н. у. м. Эксплозивное событие 19 апреля с подъёмом пеплового облака до 10 км н. у. м. произошло на фоне непрерывной эмиссии пепла из вулкана. В связи с высокой циклонической активностью в районе Камчатки пепловое облако 19–21 апреля было растянуто в полосу длиной 1000 км с юго-востока на северо-восток. Северная часть облака была затянута другим циклоном в Арктику. Площадь пеплового облака составляла более 246 тыс. км2. Кроме эруптивного, в начале извержения хорошо проявилось крупное облако диоксида серы. Слабонасыщенное диоксидом серы облако было отмечено над Арктикой 21–22 апреля. Детальное описание эксплозивного события вулкана и распространения пеплового облака было выполнено на основании изучения различных спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).

Karymsky is one of the most active volcanoes of Kamchatka. In the past two years, single powerful explosions with ash removal up to 8–10 km a. s. l. were noted. The explosive event of April 19, with the rise of an ash cloud up to 10 km a. s. l., occurred against the background of a continuous emission of ash from the volcano. Due to the high cyclonic activity near Kamchatka, the ash cloud on April 19–21 stretched into a 1000 km long band from southeast to northeast. The northern part of the eruptive cloud was drawn into the Arctic zone by another cyclone. The area of the ash cloud was over 246 thousand km 2. In addition to the eruptive one, a large cloud of sulfur dioxide was well manifested at the beginning of the eruption. A cloud slightly saturated with sulfur dioxide was observed over the Arctic zone on April 21–22. A detailed description of the explosive event of the volcano and the spread of the ash cloud was performed based on the study of various satellite data in the information system “Remote monitoring of the activity of the volcanoes of the Kamchatka and the Kuriles” (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).

Вулкан Ключевской — один из наиболее активных вулканов мира. В 2020–2021 гг. вершинное эксплозивно-эффузивное извержение вулкана продолжалось 4 мес, затем, после перерыва в 9 дней, на северо-западном склоне вулкана произошёл боковой прорыв, работавший в течение месяца. Вершинное эксплозивное извержение проявлялось преимущественно в стромболианской и изредка в вулканской активности. Эксплозии поднимали пепел до 8 км над уровнем моря, пепловые шлейфы перемещались до 500 км в различных направлениях от вулкана. Эффузивная фаза извержения началась 4 октября 2020 г. и продолжалась до окончания извержения, лавовые потоки двигались по Апахончичскому и Козыревскому вулкано-тектоническим желобам. Перемещение лавовых потоков по Апахончичскому жёлобу часто сопровождалось крупными обвалами тефры с его бортов, пепел при этом поднимался до 9,6 км над уровнем моря. Боковой прорыв представлял собой образование двух трещин на северо-западном склоне вулкана, заполнившихся лавой, и формирование в верхней части западной трещины шлакового конуса. Лавовый поток протянулся на 1,2 км, грязевой поток — на 30 км. Детальное описание хода извержения стало возможным благодаря мониторингу вулкана в реальном времени с помощью различных спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru) и видеонаблюдений.

В статье описано извержение вулкана Чиринкотан с выносом пепла до 4.5 км н.у.м., продолжавшееся с 8 по 23 августа 2021 г. Основные направления перемещения пепловых облаков от вулкана: запад, юго-запад, восток и юго-восток. Активность вулкана во время извержения была опасной для местных авиаперевозок.

В статье описана активность вулканов Камчатки и Курильских островов в 2021 г. Эксплозивные события вулкана Карымский представляли опасность для международных и местных авиаперевозок, извержения других вулканов – для местных авиаперевозок.

Вулкан Чикурачки находится в северной части хр. Карпинского на о. Парамушир Северных Курил. Его эруптивная деятельность представлена эксплозивными (вулканского типа) и эксплозивно-эффузивными извержениями умеренной силы; состав пород — андезибазальты. Имеются сведения о пятнадцати исторических извержениях вулкана. В работе дано описание извержения в январе – феврале 2022 г. на основании изучения различных спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru). Эксплозивное извержение продолжалось трое суток, эксплозии поднимали пепел до 5,5 км над уровнем моря, пепловые шлейфы перемещались до 260 км, в основном на запад, юго-запад и юго-восток от вулкана. Общая площадь пеплопадов в течение извержения превышала 28 тыс. км2, в том числе на суше — 640 км2. Активность вулкана была опасной для местных авиаперевозок.

Chikurachki volcano is located in the northern part of the Karpinsky Ridge on Paramushir Island of the Northern Kuriles. Its eruptive activity is represented by explosive (vulcanian type) and explosive-effusive moderate eruptions; its rock composition is basaltic andesites. Information about fifteen historical eruptions of the volcano is known. The paper describes the eruption in January-February 2022 based on the study of various satellite data in the information system “Remote monitoring activity of Kamchatka and the Kuriles volcanoes” (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru). The explosive eruption continued for three days, the explosions raised ash to 5.5 km above sea level, and ash plumes moved for 260 km mainly to the west, southwest, and southeast of the volcano. The total area of ash falls during the eruption exceeded 28 thousand km2, including 640 km2 on land. Volcanic activity was dangerous for low-flying aircraft.

There are 30 active volcanoes in the Kamchatka, and several of them are continuously active. In the XX-XXI centuries 17 volcanoes of Kamchatka erupted. During this time, 183 volcanic eruptions occurred, including three catastrophic eruptions (Ksudach, 1907; Bezymianny, 1956; Sheveluch, 1964). Strong explosive eruptions of volcanoes were the most dangerous for human society because they produce in a few hours or days to the atmosphere till 2-3 cubic kilometers of volcanic products. Ash plumes and the clouds, depending on the power of the eruptions, the strength and wind speed, to traveled thousands of kilometers from the volcanoes for several days. Any territory of the Kamchatka Peninsula has repeatedly been exposed to ash falls, the thickness of ash in settlements was from less than 1 mm to 4-5 cm. Strong explosive eruptions of volcanoes Sheveluch, Klyuchevskoy, Bezymianny, Kizimen, Karymsky, Zhupanovsky, Avachinsky, Kambalny were the most dangerous for air travel not only over Kamchatka, but also hundreds of kilometers away from the peninsula.
The strong explosive and effusive eruptions of Sheveluch, Klyuchevskoy, Bezymianny, Kizimen and the other were often accompanied by the formation of hot mud flows (lahars), which sometimes disrupted transport communications (roads, bridges) of nearby settlements.
Scientists of KVERT monitor Kamchatkan volcanoes since 1993. Thanks to satellite monitoring of volcanoes carried out by KVERT, several explosive eruptions were predicted in the XXI century, and early warnings were made to the population about possible ashfalls in settlements and about hazard to aviation.

The work is devoted to the activity analysis of Kamchatka and the Kuril Islands volcanoes in 2019-2020.The activity of the volcanoes was estimated based on the processing of data from daily satellite monitoring carried out using the information system “Remote monitoring of Kamchatkan and the Kuriles volcanoes activity (VolSatView)”. The activity of the Kamchatka and the Kuril Islands volcanoes considered based on the analysis of their thermal anomalies. Analysis of the characteristics of thermal anomalies over volcanoes was carried out in KVERT IS. Analysis of the temperature of thermal anomalies of volcanoes in the Kuril - Kamchatka region in 2019-2020 shows a significantly higher activity of the Kamchatka volcanoes in comparison with the Kuril volcanoes.

Вулкан Ключевской — один из наиболее активных вулканов мира. В 2019–2020 гг. эксплозивно-эффузивное извержение вулкана продолжалось 8 мес. Эксплозивное извержение проявлялось в стромболианской активности и реже — в вулканской. Эксплозии поднимали пепел до 7 км над уровнем моря, пепловые шлейфы перемещались до 500 км в различных направлениях от вулкана. Основная площадь территории, на которой отмечались пеплопады, составляла более 60 тыс. км2. Эффузивная фаза извержения началась 18 апреля 2020 г. и продолжалась почти 2,5 месяца вплоть до окончания извержения. 18–30 апреля была отмечена наиболее высокая температура термальной аномалии в районе вулкана и наиболее плотные пепловые шлейфы, в которые помимо свежего пепла примешивался материал обвалов с бортов Апахончичского жёлоба. Протяжённость лавового потока составила 1,5 км; грязевые отложения покрыли территорию на площади около 1,7 км2. В работе дано описание хода извержения и предваряющих его событий на основании изучения видеоматериалов и различных спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru).

Остров-вулкан Чиринкотан находится в тыловой зоне Северных Курильских островов. Эруптивная деятельность вулкана представлена эксплозивными (вулканского типа) и эксплозивно-эффузивными извержениями умеренной силы; состав пород — андезиты. Имеются сведения о восьми исторических извержениях вулкана. В работе дано описание хода извержения в августе 2021 г. на основании изучения различных спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru). На влк. Чиринкотан 8–10, 15, 17, 18, 22 и 23 августа отмечались единичные эксплозии, 14 августа — три эксплозивных события. Пепловые облака перемещались в основном на запад, юго-запад, восток и юго-восток от вулкана. Общая площадь пеплопадов в течение извержения превышала 55 тыс. км2. Неоднократно пепел влк. Чиринкотан выпадал на островах Райкоке, Матуа, Расшуа, Экарма, Шиашкотан, Харимкотан и Онекотан. Показатель вулканической активности (Volcanic Explosivity Index) этого извержения оценивается как 2. Активность вулкана в августе была опасной для местных авиаперевозок.

Chirinkotan volcano–island is located in the rear zone of the Northern Kuril Islands. The eruptive activity of the volcano is represented by explosive (Vulcanian type) and explosive-effusive eruptions of moderate intensity; the composition of the rocks is andesite. There is information about eight historical volcanic eruptions. The paper describes the course of the eruption in August 2021 based on the study of various satellite data in the information system “Remote monitoring of Kamchatka and Kuril Islands volcanic activity” (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru). Single explosions on Chirinkotan volcano were noted on August 8–10, 15, 17, 18, 22 and 23; and three explosive events took place on August 14. Ash clouds moved mainly west, southwest, east and southeast of the volcano. The total area of ash falls during the eruption exceeded 55 thousand km2. Chirinkotan volcano ash repeatedly fell on the Islands of Raikoke, Matua, Rasshua, Ekarma, Shiashkotan, Harimkotan and Onekotan. For this eruption, the Volcanic Explosivity Index is rated 2. The activity of the volcano in August was hazardous to local aviation

Вулкан Ключевской — один из наиболее активных вулканов мира. В 2019–2021 гг. произошло два вершинных эксплозивно-эффузивных извержений вулкана с перерывом в 88 дней. 17 февраля 2021 г., спустя 9 дней после окончания вершинного извержения, на высоте 2,8 км н. у. м. на северо-западном склоне вулкана появился боковой прорыв. Его обнаружение произошло благодаря непрерывному мониторингу вулкана с помощью спутниковых данных низкого, среднего и высокого разрешения, доступных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru). Термальная аномалия в районе прорыва была обнаружена по спутниковым снимкам среднего разрешения, подтверждение извержения выполнено по снимкам высокого разрешения, динамика развития прорыва — по снимкам низкого разрешения (Himawari-8). В районе прорыва образовались две трещины, из которых вытекали лавовые потоки. К 21–22 февраля лавовые потоки начали внедряться в ледник Эрмана. Грязевые потоки от фронтов лавовых потоков по р. Крутенькой прошли в 7 км от пос. Ключи в направлении к р. Камчатке. К 28 февраля нижняя трещина прекратила работу, но извержение бокового прорыва активно продолжается: растёт шлаковый конус, увеличивается площадь лавового поля. Прорыв 2021 г. назван именем чл.-корр. АН СССР Г. С. Горшкова.

Bezymianny Volcano is one of the most active volcanoes in Kamchatka and in the world. This paper describes the preparation, behavior, products, dynamics, and the geological effect of the March 15, 2019 explosive eruption of the volcano, which was predicted 6.5 h before it began. The sequence of eruptive events was analyzed using data provided by video and satellite-based monitoring of the volcano; the quantitative characteristics for the distribution of pyroclastic deposits were obtained in the information system “Remote Monitoring of Activity of Volcanoes in Kamchatka and the Kurile Islands”. The explosions lifted ash to heights of 15 km above sea level (up to 12 km above the volcano), the eruptive cloud was moving northeastward and east from the volcano, the main ashfall area was 210 400 km2, including 15 000 km2 on land. Apart from tephra, the eruption produced pyroclastic flows and pyroclastic surges covering an area of 30 km2. The total volume of explosive products is estimated as 0.1–0.2 km3. The eruptive rocks are calc-alkaline moderate-K basaltic andesites (SiO2 = 54.84–56.29 wt %), they are the most mafic among all rocks of the current Bezymianny eruption cycle.

Вулкан Безымянный — один из наиболее активных вулканов Камчатки и мира. Предыдущее его извержение произошло 15 марта 2019 г. В настоящей работе описано эксплозивное извержение вулкана 21 октября 2020 г. и предваряющие его события на основании изучения видеоматериалов и различных спутниковых данных. Спутниковый мониторинг вулкана проводился с помощью информационной системы «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView) с 2014 г. Эксплозии подняли пепел до 10–11 км над уровнем моря, в связи с циклоном в районе Камчатки эруптивное облако было разделено на две части: северная часть в течение 21–23 октября находилась над Ключевской группой вулканов, южная переместилась на расстояние более 1000 км на юго-восток от вулкана. Основная площадь территории, на которой отмечались пеплопады, на 10:11 GMT 22 октября 2020 г. составила около 111,5 тыс. км2, в том числе на суше — 60,8 тыс. км2. Показано анимированное изображение движения пеплового облака от вулкана, выполненное по серии снимков Himawari-8 в VolSatView (http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/1603972936.webm). Для этого извержения VEI равен 2.

Bezymianny is one of the most active volcanoes in Kamchatka and the world. Its previous eruption occurred on March 15, 2019. This paper describes the explosive eruption of the volcano on October 21, 2020, and the events preceding it based on the study of video and various satellite data. Satellite monitoring of the volcano has been carried out using the information system “Remote monitoring of the activity of Kamchatka and Kurile volcanoes” (VolSatView) since 2014. Explosions raised ash up to 10–11 km above sea level, in connection with a cyclone in the Kamchatka region, the eruptive cloud was divided into two, the northern part of which was over the Klyuchevskoy group of volcanoes during October 21–23, and the southern part moved more than 1000 km southeast of the volcano. The main area of the territory where ashfalls were noted at 10:11 GMT on October 22, 2020, was about 111.5 thousand km2, including 60.8 thousand km2 on land. An animated image of the ash cloud movement from the volcano is shown, made according to a series of images of Himawari-8 in the VolSatView (http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/1603972936.webm). The VEI for this eruption is 2.

Вулкан Безымянный — один из наиболее активных вулканов на Камчатке и в мире. В декабре 2016 г. началась его активизация после четырёхлетнего молчания в течение 2012–2016 гг. В 2017 г. произошло три пароксизмальных эксплозивных извержения вулкана, в 2019 г. — два. В работе дано описание извержения, произошедшего 15 марта 2019 г., а также предваряющих его событий на основании изучения видеоматериалов и различных спутниковых данных. Мониторинг вулкана проводился с помощью информационной системы (ИС) «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView). Извержение было предсказано сотрудниками KVERT (Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team, Камчатская группа реагирования на вулканические извержения) за 6,5 ч до его начала. Эксплозии подняли пепел до 15 км над уровнем моря, эруптивное облако перемещалось на северо-восток и восток от вулкана, основная площадь территории, на которой отмечались пеплопады, составляла около 210 410 км2, в том числе на суше — 15 000  км2. Показано анимированное изображение движения пеплового облака от вулкана, выполненное по серии снимков Himawari-8 в ИС VolSatView (http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/1584509687.gif). Аэрозольные облака после окончания извержения фиксировались в атмосфере на удалении до 4000 км на северо-восток от вулкана до 18 марта 2019 г. В результате извержения на всех склонах вулкана (преимущественно на восточном и юго-восточном) образовались отложения пирокластических потоков и пирокластических волн, площадь которых составила около 30  км2.

Bezymianny is one of the most active volcanoes in Kamchatka and in the world. In December 2016, activity of the volcano began to intensify after four years of silence during 2012–2016. In 2017, three, and in 2019, two paroxysmal explosive eruptions of the volcano occurred. The work describes the eruption that occurred on March 15, 2019, as well as the events preceding it, based on the study of video and various satellite data. The volcano was monitored using the information system (IS) “Remote monitoring of the activity of Kamchatka and Kurile volcanoes” (VolSatView). The eruption had been predicted by KVERT (Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team) staff 6.5 hours before it began. Explosions raised ash up to 15 km above sea level, the eruptive cloud moved northeast and east of the volcano, the main area of the territory where ashfalls were observed was about 210,410 km2 , including 15,000 km2 on land. An animated image of the ash cloud movement from the volcano is shown, made according to a series of images of Himawari-8 in the IS VolSatView (http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/1584509687.gif). After the eruption, aerosol clouds were recorded in the atmosphere at a distance of up to 4000 km in the northeast of the volcano until March 18, 2019. As a result of the eruption, deposits of pyroclastic flows and pyroclastic surges formed on all slopes of the volcano
(mainly on the eastern and southeastern), the area of which reached about 30 km2.

Large explosive eruptions of volcanoes pose the highest hazard to modern jet f lights, because such eruptions can eject as much as several cubic kilometers of volcanic ash and aerosol into the atmosphere during a few hours or days. The year 2016 saw eruptions on 5 of the 30 active Kamchatka volcanoes (Sheveluch, Klyuchevskoy, Bezymianny, Karymsky, and Zhupanovsky) and on 3 of the 6 active volcanoes that exist on the North Kuril Islands (Alaid, Ebeko, and Chikurachki). Effusive activity was observed on Sheveluch, Klyuchevskoy, Bezymianny, and Alaid. All volcanoes showed explosive activity. The large explosive events mostly occurred from September through December (Sheveluch), a moderate ash emission accompanied the entire Klyuchevskoy eruption in March–November, and explosive activity of Karymsky, Zhupanovsky, Alaid, and Chikurachki was mostly observed in the earlie r half of the year. The ash ejected in 2016 covered a total area of 600 000 km2, with 460 000 km2 of this being due to Kamchatka volcanoes and 140 000 km2 to the eruptions of the North Kuril volcanoes. The activity of Sheveluch, Klyuchevskoy, and Zhupanovsky was dangerous to international and local f lights, because the explosions sent ash to heights of 10–12 km above sea level, while the eruptions of Bezymianny, Karymsky, Alaid, Ebeko, and Chikurachki were dangerous for local flights, since the ash did not rise higher than 5 km above sea level.

В 2011 году была создана информационная система ―Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил (ИС VolSatView)‖. Эта система предоставляет специалистам доступ к различной информации, включая долговременные архивы данных ДЗЗ, необходимой для решения задач дистанционного мониторинга вулканической активности, при этом требуется лишь наличие web-браузера. С момента запуска системы непрерывно расширялся перечень доступных в ней данных, а также инструментов их анализа. К настоящему времени накоплен опыт ежедневного использования системы специалистами-вулканологами. Настоящая статья рассказывает об актуальном состоянии системы, включая такие новые разработки как определение высоты пепловых шлейфов, развитие инструментов анализа временных рядов данных, создание специализированных продуктов обработки данных.

The information system "Remote monitoring of Kamchatka and Kuril Islands volcanic activity" (VolSatView IS) was created in 2011. The system provides specialists with access to a variety of information, including long-term archives of remote sensing data needed for remote monitoring of volcanic activity, requiring only a web browser to use the system. Since the launch of the system, the list of available data, as well as tools for their analysis, has been continuously expanding. By now, there is a lot of experience in daily use of the system by the specialists in volcanology. This article describes the current state of the system, including recent developments, such as determination of the height of ash plumes, improvement of the time series analysis tools, implementation of specialized data processing products.

В 2011 г. совместно с экспертами Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (ИВиС ДВО РАН), Института космических исследований РАН (ИКИ РАН), Дальневосточного центра НИЦ «Планета» (ДЦ НИЦ «Планета») и Вычислительного центра ДВО РАН (ВЦ ДВО РАН) была создана первая версия информационной системы «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (ИС VolSatView). Система предоставляет специалистам информацию для решения задач дистанционного мониторинга вулканической активности, включая оперативные и долговременные архивы данных дистанционного зондирования Земли. Созданы различные веб-интерфейсы, которые позволяют получать доступ к распределённым архивам данных и вычислительным ресурсам, необходимым для их анализа и обработки. При этом для работы с системой не требуется специализированных настольных приложений, пользователям достаточно иметь веб-браузер и подключение к сети Интернет. С момента ввода в эксплуатацию ИС VolSatView велось постоянное расширение её возможностей, связанное как с объёмом и составом информации, поступающей в систему, так и с развитием инструментов её анализа, в том числе позволяющих проводить моделирование процессов распространения пепловых шлейфов. К настоящему времени накоплен достаточно большой опыт использования системы специалистами-вулканологами для решения задач постоянного оперативного мониторинга вулканической активности Камчатки и Курил, а также изучения вулканов. Работа посвящена описанию текущих возможностей ИС VolSatView, которые были реализованы в системе в последние годы, в том числе для определения высоты пепловых шлейфов и анализа временных рядов данных.

In 2011, the experts of the Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS in cooperation with Space Research Institute RAS, Far-Eastern Center of SRC Planeta and Computing Center FEB RAS created the first version of the information system named “Remote Monitoring of Kamchatka and Kuril Islands Volcanic Activity” (IS VolSatView). The system provides experts with access to a variety of information, including long-term archives of remote sensing data needed for remote monitoring of volcanic activity. A number of web interfaces are developed to deal with the data provided by the system. They enable comprehensive data analysis and processing. However working with the system does not require any specialized desktop applications, but only a web browser and Internet connection to use the system. Since the launch of the system, the list of available data, as well as tools for their analysis, has been continuously expanding. By now, there is a lot of experience in daily use of the system by the experts in volcanology and for solving various problems in the studies of volcanoes and volcanic activity. This article describes the current state of the system, including recent developments, such as determination of the height of ash plumes, improvement of the time series analysis tools, implementation of specialized data processing products.

Сильные эксплозивные извержения вулканов наиболее опасны для современной реактивной авиации, так как во время таких извержений в течение нескольких часов или дней в атмосферу и стратосферу может поступать до нескольких кубических километров вулканических пеплов и аэрозолей. В 2016 г. извергались пять из 30 активных вулканов Камчатки (Шивелуч, Ключевской, Безымянный, Карымский и Жупановский) и три из 6 активных вулканов Северных Курил (Алаид, Эбеко, Чикурачки). Эффузивная деятельность отмечалась на Шивелуче, Ключевском, Безымянном и Алаиде. Все вулканы проявляли эксплозивную активность. Сильные эксплозивные события происходили в основном с сентября до декабря на Шивелуче, умеренная эмиссия пеплов сопровождала все извержение Ключевского в марте–ноябре, эксплозивная активность вулканов Карымский, Жупановский, Алаид и Чикурачки наблюдалась преимущественно в первой половине года. Общая площадь территории, покрытой пеплом в 2016 г. оценивается в 600 000 км2, из которых 460 000 км2 связаны с извержениями камчатских вулканов и 140 000 км2 – с извержениями северокурильских вулканов. Активность вулканов Шивелуч, Ключевской и Жупановский была опасна для международных и местных авиаперевозок, так как эксплозии поднимали пепел до 10–12 км над уровнем моря, вулканов Безымянный, Карымский, Алаид, Эбеко и Чикурачки – для местных авиаперевозок (пепел при эксплозиях поднимался до 5 км над уровнем моря).

Strong explosive volcanic eruptions are extremely dangerous to the modern jet aircraft as they can produce several cubic kilometers of volcanic ash and aerosols that can be sent to the atmosphere and the stratosphere in several hours to several days during the eruption. In 2016, five from thirty active volcanoes erupted in Kamchatka (Sheveluch, Klyuchevskoy, Bezymianny, Karymsky, and Zhupanovsky) and three from six active volcanoes in the Northern Kuriles (Alaid, Ebeko, and Chikurachki). Effusive volcanic activity was noted at Sheveluch, Klyuchevskoy, Bezymianny and Alaid. All the volcanoes produced explosive activity. Strong explosive events occurred at Sheveluch mainly from September till December. Moderate ash emission had accompanied of Klyuchevskoy’s eruption through March till November. Explosive activity at Karymsky, Zhupanovsky, Alaid, and Chikurachki volcanoes was observed mainly in the first half of the year. The total area covered by ash in 2016 was estimated 600,000 km2, from which 460,000 km2 were related to the eruptions of Kamchatka volcanoes and 140,000 km2 were attributed to the eruption of the North Kuriles volcanoes. The activity at Sheveluch, Klyuchevskoy, and Zhupanovsky was dangerous to international and local airlines as explosions produced ash up to 10-12 km above sea level. The activity at Bezymianny, Karymsky, Alaid, Ebeko, and Chikurachki posed a threat to local aircrafts when explosions sent ash up to 5 km above sea level.

Ежедневный мониторинг вулканов Камчатки выполняется с 1993 г., Курил - с 2003 г. С 2009 г. с применением современных информационных технологий и методов развиваются информационные системы, оснащенные современными инструментами для анализа данных, с помощью которых в ИВиС ДВО РАН выполняются комплексные исследования вулканогенных процессов Курило-Камчатского региона, в том числе наиболее опасных для человека эксплозивных извержений, а также продуктов извержений вулканов. Созданные системы позволяют вулканологам работать с различными спутниковыми данными совместно с метео- и видеоинформацией для непрерывного мониторинга и исследования вулканической активности; моделировать распространение пепловых облаков и шлейфов для оценки их опасности для авиации; объединять и систематизировать различную информацию о вулканах и их извержениях.

Daily monitoring of Kamchatka volcanoes has been carried out since 1993, Kuril - since 2003. Since 2009, using modern information technologies and methods, informa tion systems equipped with modern tools for data analysis have been developed, with the help of which there are carried out in the IVS FEB RAS comprehensive studies of volcanogenic processes in the Kuril - Kamchatka region, including the most dangerous explosive eruptions for humans, as well as products of volcanic eruptions. The created systems allow volcanologists to work with various satellite data together with weather and video information for continuous monitoring and research of volcanic activity; simulate the spread of ash clouds and plumes to assess their danger to aviation; combine and systematize various information about volcanoes and their eruptions.

В Институте вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН накоплен большой объем уникальных научных данных по вулканам Камчатки и Курильской островной дуги. Описываются информационные вебсистемы (ИС): VOKKIA - для интеграции и систематизации данных по наземным и подводным вулканам региона и их извержениям; KVERT -для сбора и интеграции данных оперативного мониторинга активности вулканов. Дается описание реализованных в ИС сервисов графической визуализации данных, помогающих обнаруживать взаимосвязи, закономерности и тенденции изменения вулканогенных процессов во времени.

A large amount of unique scientific data about the Kamchatka and the Kurile Island Arc volcanoes has been collected in the Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS. The paper describes VOKKIA and KVERT information web-systems. VOKKIA is designed to integration and systematization of heterogeneous scientific data on the terrestrial and submarine volcanoes of Kurile-Kamchatka Island Arc including data on their eruptions. The KVERT system provides collection and storage of operational data of monitoring of active volcanoes. Besides, the article describes graphical visualization services that helps to detect the relationship, patterns and trends in volcanic processes over time.

For the first time, long-term data sets of ground-based observations of noctilucent clouds (NLC) around the globe have been analyzed in order to investigate a response of NLC to solar UV irradiance variability on a day-to-day scale. NLC brightness has been considered versus variations of solar Lyman-alpha flux. We have found that day-to-day solar variability, whose effect is generally masked in the natural NLC variability, has a statistically significant effect when considering large statistics for more than ten years. Average increase in day-to-day solar Lyman-α flux results in average decrease in day-to-day NLC brightness that can be explained by robust physical mechanisms taking place in the summer mesosphere. Average time lags between variations of Lyman-α flux and NLC brightness are short (0–3 days), suggesting a dominant role of direct solar heating and of the dynamical mechanism compared to photodissociation of water vapor by solar Lyman-α flux. All found regularities are consistent between various ground-based NLC data sets collected at different locations around the globe and for various time intervals. Signatures of a 27-day periodicity seem to be present in the NLC brightness for individual summertime intervals; however, this oscillation cannot be unambiguously retrieved due to inevitable periods of tropospheric cloudiness.

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.

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.

Действующие вулканы Камчатки ― одни из самых активных в мире. Ежегодно здесь происходят извержения 3−7 вулканов, во время которых эксплозии поднимают пепел до 10−15 км над уровнем моря и пепловые облака распространяются на тысячи километров от вулканов. Активная вулканическая деятельность может стать причиной пеплопадов в городах и поселках, уничтожения лесов и коммуникаций. Пепловые облака и шлейфы представляют серьезную опасность для полетов современной реактивной авиации. Для снижения вулканоопасности для авиаперевозок и населения с 1993 г. Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT) выполняет ежедневный мониторинг вулканов. С 2014 г. спутниковый мониторинг вулканов проводится учеными KVERT с помощью информационной системы VolSatView, в которую с 2016 г. начали поступать данные с геостационарного спутника Himawari-8. В системе созданы специальные инструменты, позволяющие работать с оперативно поступающими данными и анализировать ряды долговременных наблюдений. Применение данных Himawari-8, а также инструментов, реализованных в VolSatView для работы с ними, позволяет: значительно повысить оперативность обнаружения эксплозивных событий, происходящих в регионе; определять начало эруптивных событий с точностью до 10 и менее минут; отслеживать и прогнозировать все изменения динамики активности вулканов, в том числе близкое начало сильных эксплозивных событий. Статья посвящена описанию особенностей технологии интеграции данных Himawari-8 в VolSatView и основным возможностям работы с ними, реализованным в настоящее время в системе.

The volcanoes of Kamchatka are the most active in the world. Annually, from 3 to 7 volcanoes produce eruptions, during which the explosions eject ash to 10−15 km above sea level, and ash clouds spread thousands of kilometers from volcanoes. Strenuous volcanic activity could cause ash falls in towns and settlements, destruction of forests and communications. Ash clouds and plumes pose a serious threat to the present-day jet aviation. Since 1993, the Kamchatka Volcanic Eruption Response Team (KVERT) has conducted daily monitoring of Kamchatka volcanoes to mitigate volcanic hazards to airline operations and population. Since 2014, satellite monitoring of volcanoes is carried out by KVERT scientists using the VolSatView information system that since 2016 has utilized data from Himawari-8 geostationary satellite. The system has created special tools that allow us to work with promptly received data, as well as analyze series of long-term observations. Using data from Himawari-8, as well as the tools implemented in VolSatView to work with them, enables to: significantly raise the efficient response to detection of explosive events in the region; identify the onset of eruptive events with an accuracy of 10 minutes or less; track and forecast all changes in the dynamics of volcanic activity, including the near onset of strong explosive events. The paper describes the technology features for integrating Himawari-8 data into VolSatView and the main possibilities of working with them, implemented now
in the system.

В 2011-2017 гг. специалистами ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ НИЦ Планета была создана и развивается информационная система “Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил” (VolSatView), позволяющая вулканологам комплексно работать с различными спутниковыми данными, метео- и видеоинформацией для непрерывного мониторинга и исследования вулканической активности Курило-Камчатского региона. В работе показаны возможности VolSatView для оперативного мониторинга вулканов, анализа динамики извержений и их продуктов, прогноза эруптивной деятельности.

Since 2011, experts from IVS FEB RAS, SRI RAS, CC FEB RAS and FE Planeta RC are operating and developing the “Remote monitoring of Volcanic Activity in Kamchatka and the Kurile Islands” (VolSatView) information sys-tem that utilize all the available satellite data, weather and video observations to ensure continues monitoring and study of volcanic activity in Kamchatka and the Kurile Islands. This paper provides the capabilities of VolSatView for real-time monitoring of volcanoes, analysis of eruptions dynamics and their products, and forecasting of eruptive activity.

14–18 июня 2017 г. произошли эксплозивные извержения трёх вулканов Северной группы Камчатки: шесть Шивелуча – два мощных и четыре умеренной силы; непрерывное Ключевского и одно мощное Безымянного. Наиболее полная информация об этих извержениях была получена при анализе спутниковых данных в информационной системе «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://volcanoes.smislab.ru). Благодаря информации со спутника Himawari-8 удалось восстановить развитие всех происходивших в районе вулканов событий: начала их эксплозий и пеплопадов в посёлках, размеры пепловых облаков, направления их перемещения и др. Например, в результате этих извержений пепловые облака переместились на более чем 4500 км на юго-восток от вулканов, отложения пеплов покрыли территорию Камчатки площадью около 47 800 км2. Кроме этого, по данным со спутника Himawari-8 создана анимационная картина эксплозивных событий 14–18 июня 2017 г., наглядно иллюстрирующая скоротечность мощных эксплозивных извержений и долговременность существования в атмосфере пепловых облаков, представляющих реальную опасность для авиатранспорта: http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/sample.gif

On 14-18 June 2017, three volcanoes of the Kamchatka Northern volcanic group produced eight explosive eruptions: six Sheveluch (two powerful and four moderate eruptions), one continuous ash emissions at Klyuchevskoy and one powerful eruption of Bezymianny. The most complete information about these eruptions was obtained during the analysis of satellite data in the information system “Monitoring of Volcanoes Activity in Kamchatka and the Kuriles" (VolSatView, http://volcanoes.smislab.ru). Thanks to the data from the Himawari-8 satellite, we managed to recover all events happened in the area of the volcanoes: the onset of their explosions and ash falls in nearby villages, the size of the ash clouds, direction of their movement, etc. For example, ash clouds from these eruptions moved more than 4500 km southeast from the volcanoes. Ash deposits covered about 47800 km2 of the territory of Kamchatka. In addition, based on the Himawari-8 satellite data, the animated picture of 14-18 June 2017 explosive events was created illustrating short duration of powerful explosive eruptions and long persistence of ash clouds in the atmosphere that represent a real danger for aerial transport: http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/sample.gif

На Камчатке и Северных Курилах расположено 36 действующих вулканов, ежегодно здесь наблюдаются извержения трёх-восьми вулканов. Ежедневный спутниковый мониторинг вулканов начал проводиться Камчатской группой реагирования на вулканические извержения (KVERT) в сотрудничестве с коллегами из Аляскинской вулканологической обсерватории (США) с 1997 г. С 2002 г. учёные KVERT проводят обработку и анализ первичных снимков спутниковых систем NOAA (AVHRR), Terra и Aqua (MODIS) и др. близко к реальному времени для выявления пепловых шлейфов и термальных аномалий на активных вулканах. Многосторонний анализ имеющихся опубликованных сведений о вулканах, а также визуальных и спутниковых данных, полученных учёными KVERT в течение 24-летнего ежедневного мониторинга вулканической активности, позволил выявить основные черты деятельности каждого из действующих вулканов и оценить степень их опасности для авиаперевозок и населения полуострова. С созданием в 2011 г. информационной системы «Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил (VolSatView)» вулканологи получили не имеющие аналогов в мире возможности спутниковых наблюдений за активными вулканами. Система VolSatView, объединяя широкий спектр данных различных спутниковых систем, поступающих из разных источников, позволяет непосредственно в веб-интерфейсе с помощью созданных специальных инструментов совместно обрабатывать оперативную и ретроспективную спутниковую информацию, сопоставлять её с видеоинформацией, выполнять моделирование распространения пепловых шлейфов, классифицировать различные вулканогенные объекты и т. д. VolSatView даёт возможность решать задачи разного уровня — от оперативного мониторинга активности вулканов до фундаментальных проблем вулканологии. Характер активности вулканов меняется и актуальность решения проблемы «как работает вулкан» остаётся. Для выполнения этой задачи, а также поиска предвестников эксплозивных извержений вулканов, необходимо продолжать долговременные дистанционные наблюдения за вулканами региона; изучать изменения их активности с течением времени; сопоставлять работу вулканов, поставляющих на поверхность земли эруптивные продукты сходного и контрастного составов.

There are 36 active volcanoes in Kamchatka and Northern Kuriles, from 3 to 8 volcano eruptions occur here every year. Daily satellite monitoring of volcanoes has been performed by the Kamchatka Volcanic Eruption Response Team (KVERT) since 1997 in cooperation with colleagues from the Alaska Volcano Observatory (USA). Since 2002, KVERT scientists have processing and analyzing primary images of satellite systems NOAA (AVHRR), TERRA and AQUA (MODIS), etc. in close–to–real time to detect ash plumes and thermal anomalies on active volcanoes. The multiparameter analysis of the available published information about volcanoes, as well as visual and satellite data obtained by KVERT scientists during 24 years of daily monitoring of volcanic activity, made it possible to identify the main features of the activity at each of the active volcanoes and assess their degree of danger for air transportation and population of the peninsula. With the creation in 2011 of the information system “Remote monitoring activity of volcanoes of Kamchatka and the Kuriles (VolSatView)”, volcanologists opportunity have the opportunities that have no analogues in the world to conduct satellite observations of active volcanoes. VolSatView combines a wide range of data from various satellite systems coming from different sources and allows us to process operational and retrospective satellite information directly in the web–interface by means of specially created tools, to compare it with video information, to simulate ash plumes propagation, to classify various volcanogenic objects and etc. VolSatView enables to solve problems at different levels — from on–line monitoring of volcanoes activity to the fundamental problems in volcanology. The character of volcanic activity changes and the actuality of solving the problem of “how the volcano works” remain. To accomplish this task and for searching precursors of explosive volcanic eruptions, it is necessary to continue long–term remote observations of the volcanoes in the region; to study changes in their activity with time; to compare behavior of volcanoes supplying the eruptive products of similar and contrast compositions to the earth surface.

Первое историческое извержение вулкана Камбальный началось 24 марта 2017 г. с мощной эмиссии пепла из вершинного кратера до 6 км над уровнем моря. По данным тефрохронологии предполагается, что сильные извержения вулкана происходили 200 (?) и 600 лет назад. 25–26 марта отмечалась максимальная интенсивность выноса пепла – непрерывный шлейф, нагруженный пепловыми частицами, распространился на несколько тысяч километров, изменяя направление распространения от вулкана с юго-западного на южный и юго-восточный. 27–29 марта пепловый шлейф протягивался на запад, 30 марта – на юго-восток, 2 апреля – на восток от вулкана. 31 марта и 1 апреля вулкан был относительно спокоен. Возобновление активности вулкана после двух суток покоя выразилось в мощных выбросах пепла до 7 км над уровнем моря. Небольшой пепловый шлейф был отмечен 4 апреля, 9 апреля вновь произошел выброс пепла до 7 км над уровнем моря. Площадь отложений пепла на суше составила 1300 км2, общая площадь территории, охваченной пеплопадами, например, 25 марта – 650 тыс. км2. Для наблюдений за извержением вулкана были использованы преимущественно спутниковые данные среднего разрешения информационной системы «Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView).

The first historical eruption of Kambalny volcano began on March 24, 2017 with a powerful ash emission up to 6 km above sea level from the pre-summit crater. According to tephrochronology, it is assumed that the strong eruptions of the volcano occurred 200 (?) and 600 years ago. The maximum intensity of ash emission occurred on 25–26 March: uninterrupted plume laden with ash particles spread over several thousand kilometers, changing the direction of propagation from the volcano from the south-west to the south and south-east. On 27–29 March, the ash plume extended to the west, on 30 March – to the southeast, and on April 02 – to the east of the volcano. On March 31 and April 01, the volcano was relatively quiet. The resumption of the volcano activity after two days of rest was expressed in powerful ash emissions up to 7 km above sea level. A small ash plume was noted on 04 April, and powerful ash emissions up to 7 km above sea level occurred on 09 April. The area of ashes on the land was 1300 km2, the total area covered by ash falls, for example, on 25 March, – 650 thousand km2. To observe the Kambalny volcano eruption we used mainly satellite images of medium resolution available in the information system "Monitoring activity of volcanoes of Kamchatka and Kurile Islands" (VolSatView).

Kamchatka and the Kuril Islands are home to 36 active volcanoes with yearly explosive eruptions that eject ash to heights of 8 to 15 km above sea level, posing hazards to jet planes. In order to reduce the risk of planes colliding with ash clouds in the north Pacific, the KVERT team affiliated with the Institute of Volcanology and Seismology of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences (IV&S FEB RAS) has conducted daily satellite-based monitoring of Kamchatka volcanoes since 2002. Specialists at the IV&S FEB RAS, Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences (SRI RAS), the Computing Center of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences (CC FEB RAS), and the Far East Planeta Center of Space Hydrometeorology Research (FEPC SHR) have developed, introduced into practice, and were continuing to refine the VolSatView information system for Monitoring of Volcanic Activity in Kamchatka and on the Kuril Islands during the 2011–2015 period. This system enables integrated processing of various satellite data, as well as of weather and land-based information for continuous monitoring and investigation of volcanic activity in the Kuril–Kamchatka region. No other information system worldwide offers the abilities that the Vol-SatView has for studies of volcanoes. This paper shows the main abilities of the application of VolSatView for routine monitoring and retrospective analysis of volcanic activity in Kamchatka and on the Kuril Islands.

Активность вулканов Камчатки в 2014 г. была ниже, чем в предыдущие годы: ежегодно на полуострове в состоянии извержения находятся от 4 до 8 вулканов, в этом году извергались лишь три вулкана.

В 2015 г. в состоянии извержения и высокой активности находились четыре вулкана Камчатки (Шивелуч, Ключевской, Карымский, Жупановский) и два вулкана Северных Курил (Алаид и Чикурачки), их деятельность представляла опасность для авиаперевозок. В течение всего года продолжалось экструзивно-эксплозивное извержение вулкана Шивелуч, отдельные пепловые эксплозии поднимали пепел до 9-10 км н.у.м.; с 1 января по 24 марта 2015 г. происходило эксплозивно-эффузивное извержение вулкана Ключевской, пепловые шлейфы поднимались до 8 км н.у.м.; с 6 июня 2014 г. до 30 ноября 2015 г. продолжалось эксплозивное извержение вулкана Жупановский, пепловые облака поднимались до 6-10 км н.у.м.; весь год наблюдалось эксплозивное извержение вулкана Карымский, пепел поднимался до 4 км н.у.м.; с 15 по 19 февраля 2015 г. наблюдалось эксплозивное извержение вулкана Чикурачки на о. Парамушир Северных Курил, эксплозии поднимали пепел до 7,5 км н.у.м.; с 1 октября до конца 2015 г. отмечалась активизация вулкана Алаид на о. Атласова Северных Курил.

Умеренное эксплозивное извержение вулканского типа вулкана Чикурачки продолжалось с 28 по 31 марта 2016 г. Эксплозии поднимали пепел до 4 км над уровнем моря, пепловые шлейфы протягивались до 600 км преимущественно на юго-восток от вулкана, но также на северо-восток, юг и юго-запад от него. Наибольшая площадь пеплового шлейфа – до 13676 км2 – была отмечена 30 марта. Во время извержения вулкана Чикурачки усилилась эруптивная активность вулкана Алаид, который находится в состоянии слабого эксплозивного извержения с 1 октября 2015 г. до настоящего времени. Пепловые шлейфы от вулкана Алаид протягивались до 60 км с 29 марта по 01 апреля. Для наблюдений за извержениями вулканов были использованы преимущественно спутниковые данные среднего разрешения информационной системы “Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил” (VolSatView).

A moderate Vulcanian type explosive eruption of Chikurachki volcano lasted from 28 till 31 March, 2016. Explosions sent ash up to 4 km above sea level, ash plumes drifted for about 600 km mainly to the southeast from the volcano, but also to the northeast, south and southwest from it. The largest area of the ash plume – up to 13 676 km2 – was detected on 30 March. During the eruption of Chikurachki volcano, the eruptive activity of Alaid volcano, which has been in the state of weak explosive eruption from 01 October 2015 till present, increased,. Ash plumes of Alaid volcano extended for about 60 km from 29 March till 01 April. To observe the eruptions we used mainly satellite images of medium resolution of the information system "Monitoring of volcanic activity in Kamchatka and the Kurile Islands" (VolSatView).

Ресуспендированные пеплы, широко распространенные в районах активного вулканизма, могут быть опасны для экосистем, человека и животных, а также для транспорта, включая малую авиацию. По данным ученых из KVERT, на Камчатке образование шлейфов ресуспендированных пеплов происходит в районе вулкана Шивелуч ежегодно преимущественно с августа до середины октября в течение 1–2 суток. Например, такие шлейфы наблюдались 3 августа 2011 г., 15–16 сентября и 3–4 октября 2015 г., 28–29 сентября и 2–4 октября 2016 г. Плотные пепловые шлейфы высотой от поверхности земли до 3 км н.у.м. и шириной до 16–22 км протягивались на расстояния до 600 км на юго-восток от вулкана. Анализ различных спутниковых данных в информационной системе VolSatView позволил выявить характерные особенности шлейфов ресуспендированных пеплов вулкана Шивелуч: шлейф на расстоянии 60–70 км от вулкана имеет наибольшую концентрацию пепловых частиц; его ширина на суше на протяжении 100 км достигает 16–22 км, а мощность – 1–2 км от поверхности земли; широкий шлейф, насыщенный пепловыми частицами, сохраняется в атмосфере от 3–5 ч до нескольких
суток.

Resuspended ash is common in the areas of active volcanism and can be dangerous for ecosystems, human being and animals, different means of transport including local aviation. According to KVERT scientists data, a formation of resuspended ash plumes on Kamchatka occurs in the area of Sheveluch volcano annually, mainly from August to mid-October within two days. For example, these plumes observed on August, 3, 2011, September, 15–16 and October, 3–4, 2015, September, 28–29 and October, 2–4, 2016. Dense ash plumes rising 3 km above the surface to a.s.l. and 16–22 km in width drifted 600 km to the south-east from the volcano. Analysis of various satellite data in the VolSatView information system revealed typical features of Sheveluch resuspended ash plumes. The largest concentration of ash particles is observed in ash plumes at a distance of 60–70 km from the volcano; its width on the land for over 100 km reaches 16–22 km and is 1–2 km thick from the earth’s surface; a wide ash-rich plume is retained in the atmosphere from 3–5 hours to several days.

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). Созданная в 2011-2015 гг. совместными усилиями специалистов ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДВ НИЦ Планета ИС “Дистанционный мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил (VolSatView)” ориентирована на непрерывный мониторинг вулканической активности Камчатки и Курил и анализ влияния извержений на окружающую среду.

На Камчатке и Северных Курилах расположено 36 действующих вулканов, ежегодно здесь происходят сильные эксплозивные извержения с выбросом пеплов до 8-15 км над уровнем моря, представляющие реальную угрозу для современной реактивной авиации. Для снижения опасности столкновения самолетов с пепловыми облаками в северной части Тихоокеанского региона, группа KVERT ИВиС ДВО РАН с 2002 г. проводит ежедневный спутниковый мониторинг камчатских вулканов. В 2011-2015 гг. специалистами ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ НИЦ Планета была создана, введена в эксплуатацию и развивается информационная система "Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил" (VolSatView), позволяющая вулканологам комплексно работать с различными спутниковыми данными, а также метео- и наземной информацией, для непрерывного мониторинга и исследования вулканической активности Курило-Камчатского региона. Таких возможностей как в VolSatView в настоящее время нет ни в одной информационной системе мира, работающей в направлении исследования вулканов. В работе показаны основные возможности применения VolSatView для решения задач оперативного мониторинга и ретроспективного анализа активности вулканов Камчатки и Курил.

Kamchatka and the Kuril Islands are home to 36 active volcanoes with yearly explosive eruptions that eject ash to heights of 8 to 15 km above sea level, posing hazards to jet planes. In order to reduce the risk of planes colliding with ash clouds in the north Pacific, the KVERT team affiliated with the Institute of Volcanology and Seismology of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences (IV&S FEB RAS) has conducted daily satellite-based monitoring of Kamchatka volcanoes since 2002. Specialists at the IV&S FEB RAS, Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences (SRI RAS), the Computing Center of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences (CC FEB RAS), and the Far East Planeta Center of Space Hydrometeorology Research (FEPC SHR) have developed, introduced into practice, and were continuing to refine the VolSatView information system for Monitoring of Volcanic Activity in Kamchatka and on the Kuril Islands during the 2011–2015 period. This system enables integrated processing of various satellite data, as well as of weather and land-based information for continuous monitoring and investigation of volcanic activity in the Kuril–Kamchatka region. No other information system worldwide offers the abilities that the Vol-SatView has for studies of volcanoes. This paper shows the main abilities of the application of VolSatView for routine monitoring and retrospective analysis of volcanic activity in Kamchatka and on the Kuril Islands.

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.

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).

There are 30 active volcanoes in the Kamchatka, and several of them are continuously active. In 2014-2015, four of the Kamchatkan volcanoes (Sheveluch, Klyuchevskoy, Karymsky and Zhupanovsky) had strong and moderate explosive eruptions.
Strong explosive eruption of volcanoes is the most dangerous for aircraft because in a few hours or days in the atmosphere and the stratosphere can produce about several cubic kilometers of volcanic ash and aerosols. Ash plumes and the clouds, depending on the power of the eruption, the strength and wind speed, can travel thousands of kilometers from the volcano for several days, remaining hazardous to aircraft, as the melting temperature of small particles of ash below the operating temperature of jet engines.
Annual Kamchatkan strong explosive eruptions with ash emissions by 8-15 km above sea level represent a real threat to modern jet aviation. To reduce the risk of aircraft encounters with volcanic ash clouds in the North Pacific region, since 2002, KVERT IVS FEB RAS conduct a daily satellite monitoring of 30 Kamchatkan volcanoes and visual and video monitoring of Klyuchevskoy, Sheveluch, Bezymianny, Koryaksky, Avachinsky, Mutnovsky and Gorely volcanoes. KVERT analyses seismic data for 9 volcanoes (Klyuchevskoy, Sheveluch, Bezymianny, Tolbachik, Kizimen, Karymsky, Koryaksky, Avachinsky and Gorely) from the Kamchatkan Branch of Geophysical Survey RAS.
KVERT send Volcano Observatory Notice for Aviation (VONA) by email to Airport Meteorological Center (AMC) at Yelizovo Airport; and the Tokyo Volcanic Ash Advisory Centers (VAAC), the Anchorage VAAC, the Washington VAAC, the Montreal VAAC, and the Darwin VAAC; aviation services, and scientists located throughout the North Pacific region. VONA/KVERT Releases are posted on the web site: http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/
Since 2011, experts from IVS FEB RAS, Space Research Institute RAS, Computing Center FEB RAS and the Far Eastern Planeta Research Center have operated the information system “Monitoring of Volcanoes Activity in Kamchatka and the Kuriles” (VolSatView; http://volcanoes.smislab.ru) that uses all available satellite data (operative and long-term archive data), weather and on-ground observations, the results of computational modeling of ash clouds and plumes trajectories to ensure continues monitoring and study of volcanic activity in Kamchatka and the Kuriles.

Вулкан Ключевской — один из самых молодых и активных вулканов Камчатки. Имеются достоверные сведения о 48 эксплозивных и эксплозивно-эффузивных его извержениях (http://www.kscnet.ru/ivs/kvert/volc.php?name=Klyuchevskoy&lang=en). Каждое эруптивное событие уникально (характер извержения, его продолжительность, изменение состава ювенильного вещества в течение извержения и т. д.) и да¼т новые данные о вулкане и эволюции его магматической системы. В работе показан ход извержения вулкана в 2015 г., привед¼н состав его вещества.

Созданная в 2010 г. совместными усилиями специалистов ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ ФГУП НИЦ Планета информационная система «Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://volcanoes.smislab.ru), продолжает развиваться и сегодня позволяет работать с различными спутниковыми данными среднего и высокого разрешения, метео- и инструментальной информацией наземных сетей наблюдений, проводить совместный анализ различных данных.

На Камчатке ежегодно от трех до восьми вулканов находятся в состоянии извержения или активизации. Для оценки динамики активности вулканов с течением времени и возможной их будущей опасности для населения необходимо комплексное изучение каждого извержения вулкана – от последовательности событий до оценки геологического эффекта, который включает детальное исследование вулканогенных продуктов. В 2010 г. совместными усилиями специалистов ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ ФГУП НИЦ Планета создана и развивается информационная система «Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил» (VolSatView, http://volcanoes.smislab.ru), позволяющая работать с различными спутниковыми данными среднего и высокого разрешения, метео- и инструментальной информацией наземных сетей наблюдений, проводить совместный анализ различных данных. В настоящее время в VolSatView имеется развитый инструментарий для анализа гиперспектральных данных, который можно применять для решения различных задач исследования активности вулканов. В работе приводятся примеры применения VolSatView для изучения продуктов извержений Северной группы вулканов Камчатки (пирокластических и лавовых образований) по данным гиперспектральных спутниковых наблюдений. Выяснено, что при изучении спектральных характеристик пирокластических пород андезитового состава более показательной является спектральная отражательная способность, при изучении свежих горячих лавовых потоков – спектральная яркость. Базальтовые и андезидацитовые лавы отличаются по спектральным параметрам, например, по конфигурации профилей спектральной яркости и их величинам.

Annually in Kamchatka from three to eight volcanoes are in eruptions or in a state of unrest. Multidisciplinary study of each eruption encompassing the history and evaluation of geological effect with the detailed examination of volcanogenic products is needed to assess the dynamics of volcanic activity and hazard to population. The combined efforts of experts from IVS FEB RAS, IKI RAS, CC FEB RAS and FEC FSI RCSH “Planeta” led to the development of the information system called Monitoring of Activity of Kamchatkan Volcanoes (VolSatView, http://volcanoes.smislab.ru). The system allows working with various satellite data of mid to high resolution, meteorological and instrumental information from on-ground observation networks and to conduct combined analyses of diverse data. Currently, the VolSatView features an advanced instrumental base for the analyses of hyperspectral data that could be applied for the examination of volcanic activity. This paper illustrates application of the VolSatView in studying eruptive products of the Northern group of Kamchatka volcanoes (ex. pyroclastic and lava formations) based on hyperspectral satellite data. It is found that spectral reflectivity is indicative of pyroclastic rocks of andesitic composition, whereas spectral brightness is more informative in examination of fresh hot lava. Basaltic and andesitic lavas differ in spectral parameters, for example, in profile configurations of spectral brightness and their values.

В 2013 г. в состоянии извержения находились шесть вулканов Камчатки (Шивелуч, Ключевской, Толбачик, Кизимен, Карымский, Жупановский). Кроме этого, эксплозивное событие произошло на вулкане Мутновский, наблюдалась повышенная фумарольная активность вулканов Авачинский, Безымянный, Горелый и Мутновский.

Вулкан Ключевской - самый высокий действующий вулкан Евразии и один из наиболее активных и продуктивных вулканов мира. Например, за последние 20 лет (1993-2013 гг.) произошло 12 извержений Ключевского: с 15 марта 1993 г. по 2 октября 1994 г.; с февраля по апрель 1995 г.; с января по сентябрь 1997 г.; с февраля по сентябрь 1998 г.; с мая по декабрь1999 г.; с 22 марта 2003 г. по 3 марта 2004 г.; с 10 января по 3 апреля 2005 г.; с 15 февраля по 26 июля 2007 г.; с 16 октября 2008 г. по 29 января 2009 г.; с 18 сентября 2009 г. по 4 ноября 2010 г.; с 1 сентября 2012 г. по 10 января 2013 г.; с 15 августа по 15 декабря 2013 г. [1].

На Камчатке ежегодно происходят сильные эксплозивные извержения с выбросом пеплов на 8-15 км над уровнем моря, которые представляют реальную угрозу для современной реактивной авиации. Для снижения опасности столкновения самолетов с пепловыми облаками в северной части Тихоокеанского региона, группа KVERT ИВиС ДВО РАН проводит ежедневный спутниковый мониторинг камчатских вулканов. В 2011 году специалистами ИВиС ДВО РАН, ИКИ РАН, ВЦ ДВО РАН и ДЦ НИЦ "Планета" был создан и введен в опытную эксплуатацию информационный сервис "Мониторинг активности вулканов Камчатки и Курил" (VolSatView), позволяющий работать с различными спутниковыми данными, в том числе и гиперспектральными, а также метеои наземной информацией, для обеспечения вулканологам возможности непрерывного мониторинга и исследования вулканической активности Камчатки и Курил. В работе приводятся примеры использования в VolSatView данных гиперспектральных спутниковых наблюдений для анализа различных вулканических процессов.

Annual Kamchatkan strong explosive eruptions with ash emissions of 8–15 km above the sea level represent a real threat to modern jet aviation. To reduce the risk of aircraft encounters with volcanic ash clouds in the North Pacific region, the KVERT team of the Institute of Volcanology and Seismology of Far Eastern Branch RAS (IVS FEB RAS) conducts daily satellite monitoring of Kamchatkan volcanoes. In 2011, experts of IVS FEB RAS, Space Research Institute RAS, Computing Center of Far Eastern Branch RAS and Far Eastern Center of “Planeta" Research Center for Space Hydrometeorology created and put into trial operation an information service "Monitoring of volcanic activity of Kamchatka and the Kurile Islands" (VolSatView). This service allows working with different satellite data, including hyperspectral data, as well as meteorological and ground information. VolSatView will be able to provide volcanologists with the possibility of continuous monitoring and study of volcanic activity in Kamchatka and the Kurile Islands. The paper presents examples of hyperspectral satellite data use in the VolSatView environment to analyze different volcanic processes.

В докладе на примере спутникового сервиса VolSatView показываются возможности информационной системы, созданной для оперативного обеспечения данными дистанционного зондирования работ по мониторингу вулканической активности на Камчатке и Курилах. В работе описана архитектура такой системы, а также текущие возможности и перспективы её развития. На примере сервиса VolSatView описываются инструменты доступа к оперативной спутниковой информации, а также удобные инструменты для анализа такой информации.

В настоящей работе обсуждаются возможности создания информационной системы, ориентированные на оперативное обеспечение данными дистанционного зондирования работ по мониторингу вулканической активности на Камчатке и Курилах. В работе приведен краткий анализ опыта использования спутниковых методов для мониторинга вулканов, накопленного в последние десятилетия. Проанализированы имеющиеся в настоящее время технические и технологические возможности, которые могут лечь в основу создаваемой системы. Описана архитектура системы, текущие возможности ее действующего прототипа и перспективы развития. Приводятся примеры информационных продуктов, формируемых системой

Seismic activity at Koryaksky volcano has started to increase since March 2008. A fumarole on the western flank of the volcano was observed in late October. On 22 December the satellite images revealed first ash plumes drifted NE for 200 km. The increased activity of the volcano was registered in March-April and August 2009. For these periods volcano has produced numerous gas plumes with various amount of ash drifted primarily E and W for 600 km.

Eight strong eruptions of four Kamchatka volcanoes (Bezymyannyi, Klyuchevskoi, Shiveluch, and Karymskii) and Chikurachki Volcano on Paramushir Island, North Kurils took place in 2007. In addition, an explosive event occurred on Mutnovskii Volcano and increased fumarole activity was recorded on Avacha and Gorelyi volcanoes in Kamchatka and Ebeko Volcano on Paramushir Island, North Kurils. Thanks to close cooperation with colleagues involved in the Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team (KVERT) project from the Elizovo Airport Meteorological Center and volcanic ash advisory centers in Tokyo, Anchorage, and Washington (Tokyo VAAC, Anchorage VAAC, and Washington VAAC), all necessary precautions were taken for flight safety near Kamchatka.

В 2007 г. произошло восемь сильных извержений четырех вулканов Камчатки (Безымянный, Ключевской, Шивелуч, Карымский) и вулкана Чикурачки о. Парамушир Северных Курил. Кроме этого, эксплозивное событие было зарегистрировано на вулкане Мутновский, в состоянии повышенной фумарольной активности находились вулканы Авачинский и Горелый на Камчатке и вулкан Эбеко на о-ве Парамушир Северных Курил. Благодаря тесному сотрудничеству коллег проекта Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team (KVERT), метеорологического центра аэропорта Елизово, консультационных центров по вулканическим пеплам в гг. Токио, Анкоридж и Вашингтон (Tokyo VAAC, Anchorage VAAC and Washington VAAC) все необходимые меры для безопасности авиаполетов вблизи Камчатки были приняты.

In 2005, six major eruptions of four Kamchatka volcanoes (Bezymyannyi, Klyuchevskoy, Shiveluch, and Karymskii) occurred and the Avachinskii, Mutnovskii, and Gorelyi Kamchatka volcanoes and the Ebeko and Chikurachki volcanoes in northern Kurils were in a state of increased activity. Owing to a close collaboration between the KVERT project, Elizovo airport meteorological center, and volcanic ash advisory centers in Tokyo, Anchorage, and Washington (Tokyo, Anchorage, and Washington VAACs), all necessary measures for safe airplane flights near Kamchatka were taken and fatal accidents related to volcanic activity did not occur.

В 2005 г. произошло шесть сильных извержений на четырех вулканах Камчатки (Безымянный, Ключевской, Шивелуч, Карымский), в состоянии повышенной активности находились вулканы Авачинский, Мутновский и Горелый на Камчатке и вулканы Эбеко и Чикурачки на Северных Курильских островах. Благодаря тесному сотрудничеству коллег проекта KVERT, метеорологического центра аэропорта Елизово, консультационных центров по вулканическим пеплам в городах Токио, Анкоридж и Вашингтон (Tokyo VAAC, Anchorage VAAC and Washington VAAC) все необходимые меры для безопасности авиаполетов вблизи Камчатки были приняты; фатальных происшествий, связанных с эксплозивной активностью вулканов, не произошло.

Сильное эксплозивное извержение вулкана Молодой Шивелуч произошло 27 февраля 2005 г. В результате этого события пеплы из эруптивной тучи отложились на полуострове Камчатка на площади около 25000 км2, часть их выпала над Охотским морем; пирокластический поток пятью рукавами протянулся на 25 км от купола вулкана, прошли небольшие грязевые потоки. Высота лавового купола Новый уменьшилась примерно на 130 м.

A large explosive eruption of Young Shiveluch Volcano took place on February 27,2005. The event gave rise to an eruption cloud depositing ash over an area of about 25000 km2 in Kamchatka, part of the ash falling in the Sea of Okhotsk: a pyroclastic flow was extending in five branches for 25 km from the volcanic dome, minor mud flows were recorded. The Novyi lava dome decreased in height by about 130 m.

В 2006 г. в рамках проекта KVERT, главной задачей которого является снижение вулканической опасности для авиации в северной части Тихого океана, проводились наблюдения за действующими вулканами Камчатки и островов Атласова и Парамушир Северных Курил. В 2006 г. три вулкана Камчатки представляли опасность для авиаперевозок. На вулкане Карымский в течение года продолжалось умеренное эксплозивное извержение, начавшееся 1 января 1996 г. На вулкане Безымянный 9 мая и 24 декабря произошли сильные пароксизмальные извержения с подъемом эруптивных колонн до 15 км над уровнем моря. На вулкане Шивелуч с 4 декабря начали происходить отдельные пепловые выбросы на высоту до 10 км над уровнем моря, а 27 декабря в течение суток непрерывно наблюдалась эксплозивная активность вулкана с подъемом пепловых облаков до 4-6 км над уровнем моря. На вулкане Ключевской в декабре отмечались некоторое повышение сейсмической активности и слабая термальная аномалия. На вулканах Авачинский, Мутновский (Камчатка) и Эбеко (о. Парамушир, Северные Курилы) наблюдалась повышенная фумарольная деятельность.

В течение 1997-1999 гг. вблизи вулкана Карымский (∆ = 1.5 км) в рамках Российско-Американской экспедиции (начальник экспедиции с Российской стороны А.Ю. Озеров, научный руководитель Е.И. Гордеев) проводились комплексные наблюдения за сейсмическими и инфразвуковыми волнами, сопровождавшими эксплозивную активность вулкана. Регистрация сигналов осуществлялась цифровой аппаратурой с частотой дискретизации сигнала 125 Гц, амплитудно-частотные характеристики аппаратуры и ее калибровка приведены в работе [13]. В данной статье сделан предварительный анализ особенностей генерации акустических сигналов (АС) в атмосфере, сопровождавших эксплозивную деятельность вулкана.