Một thuật toán mới có thể giúp bảo vệ máy bay khỏi làm hỏng tro núi lửa

Thứ năm - 29/11/2018 10:31     In bài viết

5 đến 10 phút. Đó là những gì nó cần cho tro núi lửa siêu nóng để bắn 11 cây số vào bầu trời - đạt đến độ cao mà tại đó máy bay phản lực thương mại hành trình và có khả năng gây hại cho động cơ của họ.

Bây giờ các nhà khoa học đã phát triển một thuật toán mới có thể xác định và theo dõi các đám mây tro nổ ngay sau khi núi lửa phun trào. Sử dụng hình ảnh vệ tinh, chương trình có thể đo nhiệt độ, chiều cao và quỹ đạo của những đám mây đang mở rộng trong khoảng ba phút, các nhà nghiên cứu báo cáo trực tuyến ngày 8 tháng 11 trong Earth and Space Science.

Bằng cách theo dõi những đám tro trong thời gian thực gần, các nhà khoa học có thể cảnh báo nhà chức trách hàng không nếu có một cần phải thay đổi bất kỳ khuyến cáo tro núi lửa hoặc thay đổi đường bay của bất kỳ máy bay barreling đối với vụ phun trào nguy hiểm. "Phát hiện kịp thời là rất quan trọng," đồng tác giả nghiên cứu Michael Pavolonis, một nhà khoa học vật lý của Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia tại Madison, Wis cho biết.

Công nghệ mới có thể đặc biệt hữu ích cho việc theo dõi các núi lửa không được giám sát ở các vùng sâu vùng xa. Trong số khoảng 1.500 núi lửa hoạt động trên toàn cầu, ít hơn 10% được theo dõi.

Thuật toán hoạt động bằng cách quét các hình ảnh được chụp bởi các vệ tinh thời tiết như NOAA và liên doanh của NASA, hệ thống vệ tinh môi trường hoạt động địa tĩnh và Himawari-8 của Nhật Bản. Các vệ tinh này quay quanh đường xích đạo chụp ảnh các dải đất rộng lớn của Trái Đất thường xuyên cứ 30 giây một lần.

Phân tích tro
Trong một vụ phun trào tháng 6 năm 2011, núi lửa Nabro ở Eritrea bắn tro vào bầu trời (nhìn thấy trong hình ảnh vệ tinh ở bên trái). Một thuật toán máy tính phân tích một số đám mây trong khu vực khoảng 15 phút sau khi phun trào. Trong một phân tích (bên phải), màu đỏ đậm cho thấy thành phần hóa học chủ yếu là tro và sulfur dioxide trên Nabro, trong khi màu đen mô tả những đám mây đầy băng. Màu vàng đại diện cho những đám mây có hàm lượng nước lỏng cao.

Một hình ảnh vệ tinh của vụ phun trào núi lửa Nabro vào tháng 6 năm 2011 tại Eritrea và một phân tích máy tính của các đám mây xung quanh sau 15 phút phun trào

Pavolonis cho biết thách thức này đang nói về các loại mây khác nhau. Để phân biệt sự phun trào của các đám mây tro núi lửa và sự hình thành các giông bão lớn, ví dụ, thuật toán phân tích một thứ gọi là nhiệt độ sáng. Khi những đám mây tro quá nóng bốc lên bầu trời, chúng sẽ nguội nhanh khi chúng ở gần tầng bình lưu.

Các nhà nghiên cứu đã đào tạo thuật toán trên 79 vụ phun trào núi lửa được tìm thấy trong dữ liệu vệ tinh từ năm 2002 đến năm 2017. Khi thuật toán sử dụng dữ liệu từ các thế hệ vệ tinh trước đó, nó xác định chính xác đám mây tro khoảng 55% thời gian. Sử dụng dữ liệu từ vệ tinh mới hơn, chương trình phát hiện những đám mây trong gần 90 phần trăm các trường hợp.

Mike Burton, một nhà leo núi tại Đại học Manchester ở Anh, những người không tham gia vào nghiên cứu, háo hức muốn nhìn thấy trí thông minh nhân tạo được sử dụng trong việc giám sát các vụ phun trào núi lửa. "Nó mới ra đời, nhưng tôi nghĩ có tiềm năng to lớn cho việc học máy được áp dụng."

Dich Huong Pham (Theo www.sciencenews.org)

 
Banner
Banner home right