Published March 3, 2015 | Version v1
Publication Open

Data insertion in volcanic ash cloud forecasting

  • 1. University of Bristol
  • 2. Met Office
  • 3. Phillips Exeter Academy
  • 4. University of Reading
  • 5. National Institute of Meteorology

Description

During the eruption of Eyjafjallajökull in April and May 2010, the London Volcanic Ash Advisory Centre demonstrated the importance of infrared (IR) satellite imagery for monitoring volcanic ash and validating the Met Office operational model, NAME. This model is used to forecast ash dispersion and forms much of the basis of the advice given to civil aviation. NAME requires a source term describing the properties of the eruption plume at the volcanic source. Elements of the source term are often highly uncertain and significant effort has therefore been invested into the use of satellite observations of ash clouds to constrain them. This paper presents a data insertion method, where satellite observations of downwind ash clouds are used to create effective 'virtual sources' far from the vent. Uncertainty in the model output is known to increase over the duration of a model run, as inaccuracies in the source term, meteorological data and the parameterizations of the modelled processes accumulate. This new technique, where the dis- persion model (DM) is 'reinitialized' part-way through a run, could go some way to addressing this.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

< div class="layoutArea ">< div class=" column ">< p >أثناء ثوران بركان Eyjafjallajökull في أبريل ومايو 2010، أظهر مركز لندن الاستشاري للرماد البركاني أهمية صور الأقمار الصناعية بالأشعة تحت الحمراء لرصد الرماد البركاني والتحقق من صحة النموذج التشغيلي لمكتب الأرصاد الجوية، الاسم. يستخدم هذا النموذج للتنبؤ بتشتت الرماد ويشكل الكثير من أساس المشورة المقدمة للطيران المدني. يتطلب الاسم مصطلح مصدر يصف خصائص عمود الثوران عند المصدر البركاني. غالبًا ما تكون عناصر المصطلح المصدر غير مؤكدة إلى حد كبير، وبالتالي تم استثمار جهد كبير في استخدام ملاحظات الأقمار الصناعية لسحب الرماد لتقييدها. تقدم هذه الورقة طريقة لإدراج البيانات، حيث يتم استخدام ملاحظات الأقمار الصناعية لغيوم الرماد عكس اتجاه الرياح لإنشاء "مصادر افتراضية" فعالة بعيدًا عن فتحة التهوية. من المعروف أن عدم اليقين في مخرجات النموذج يزداد خلال مدة تشغيل النموذج، حيث تتراكم عدم الدقة في المصطلح المصدر وبيانات الأرصاد الجوية ومعايير العمليات المنمذجة. هذه التقنية الجديدة، حيث يتم "إعادة تهيئة" نموذج التفكيك (DM) جزئيًا من خلال التشغيل، يمكن أن تقطع شوطًا في معالجة هذا الأمر.

Translated Description (French)

Lors de l'éruption de l'Eyjafjallajökull en avril et mai 2010, le London Volcanic Ash Advisory Centre a démontré l'importance de l'imagerie satellitaire infrarouge (IR) pour la surveillance des cendres volcaniques et la validation du modèle opérationnel du Met Office, NAME. Ce modèle est utilisé pour prévoir la dispersion des cendres et constitue une grande partie de la base des conseils donnés à l'aviation civile. NAME nécessite un terme source décrivant les propriétés du panache d'éruption à la source volcanique. Les éléments du terme source sont souvent très incertains et des efforts importants ont donc été investis dans l'utilisation d'observations satellitaires des nuages de cendres pour les contraindre. Cet article présente une méthode d'insertion de données, où les observations par satellite des nuages de cendres sous le vent sont utilisées pour créer des « sources virtuelles » efficaces loin de l'évent. L'incertitude dans la sortie du modèle est connue pour augmenter au cours de la durée d'une exécution du modèle, car les inexactitudes dans le terme source, les données météorologiques et les paramétrages des processus modélisés s'accumulent. Cette nouvelle technique, où le modèle de dispersion (DM) est « réinitialisé » à mi-parcours d'une course, pourrait contribuer à résoudre ce problème.

Translated Description (Spanish)

Durante la erupción de Eyjafjallajökull en abril y mayo de 2010, el Centro Asesor de Cenizas Volcánicas de Londres demostró la importancia de las imágenes satelitales infrarrojas (IR) para monitorear las cenizas volcánicas y validar el modelo operativo de la Oficina Meteorológica, NAME. Este modelo se utiliza para pronosticar la dispersión de cenizas y constituye gran parte de la base de los consejos dados a la aviación civil. EL NOMBRE requiere un término fuente que describa las propiedades de la pluma de erupción en la fuente volcánica. Los elementos del término fuente a menudo son muy inciertos y, por lo tanto, se ha invertido un esfuerzo significativo en el uso de observaciones satelitales de nubes de ceniza para restringirlas. Este documento presenta un método de inserción de datos, donde se utilizan observaciones satelitales de nubes de ceniza a favor del viento para crear "fuentes virtuales" efectivas lejos del respiradero. Se sabe que la incertidumbre en la salida del modelo aumenta a lo largo de la duración de la ejecución de un modelo, a medida que se acumulan imprecisiones en el término fuente, los datos meteorológicos y las parametrizaciones de los procesos modelados. Esta nueva técnica, en la que el modelo de distribución (DM) se 'reinicializa' parcialmente a través de una ejecución, podría ayudar de alguna manera a abordar esto.

Files

6492.pdf

Files (694.7 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:cd7b503e7276ec5ce77e092daacc5000
694.7 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إدراج البيانات في التنبؤ بسحابة الرماد البركاني
Translated title (French)
Insertion de données dans la prévision des nuages de cendres volcaniques
Translated title (Spanish)
Inserción de datos en el pronóstico de nubes de cenizas volcánicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1506353207
DOI
10.4401/ag-6624

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1496340422
  • https://openalex.org/W1506690074
  • https://openalex.org/W1566267936
  • https://openalex.org/W1647529669
  • https://openalex.org/W1803798453
  • https://openalex.org/W1846074061
  • https://openalex.org/W1954979484
  • https://openalex.org/W1970436941
  • https://openalex.org/W1981239402
  • https://openalex.org/W2040543587
  • https://openalex.org/W2042541806
  • https://openalex.org/W2057238999
  • https://openalex.org/W2072735970
  • https://openalex.org/W2089813147
  • https://openalex.org/W2113558878
  • https://openalex.org/W2115444218
  • https://openalex.org/W2121099191
  • https://openalex.org/W2132847891
  • https://openalex.org/W2137243858
  • https://openalex.org/W2195125707
  • https://openalex.org/W2741030919