अराजकता की भविष्यवाणी: नए सेंसर ज्वालामुखी विस्फोटों को सूँघते हैं इससे पहले कि वे होते हैं

ज्वालामुखियों ने मनुष्यों को सदियों से अंधा कर दिया है, जिससे उनके विनाशकारी विस्फोटों के पूरे शहर को छोड़ दिया गया है। लेकिन प्राकृतिक आपदा के अन्य रूपों की तुलना में, ज्वालामुखी वास्तव में विभिन्न प्रकार के शांत सुराग प्रदान करते हैं जो उनके विनाश तक ले जाते हैं। अब, ज्वालामुखी निगरानी प्रणालियों में नए विकास वैज्ञानिकों को पहले से कहीं अधिक सटीकता के साथ विस्फोटों के पूर्वानुमान, पूर्वानुमान और योजना बनाने की अनुमति देते हैं।

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कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की ज्वालामुखी विज्ञानी मैरी एडमंड्स कहती हैं, "हम अब ज्वालामुखियों पर वास्तव में सटीक उपकरण लगाने में सक्षम हैं, जो उत्सर्जित होने वाली गैसों के प्रकारों की निगरानी करते हैं और इससे हमें एक सुराग मिलता है कि मैग्मा सिस्टम में कहां है।" लगभग 15 वर्षों से ज्वालामुखी के बीच काम कर रहा है। "हम उन विस्फोटों से संबंधित डेटा के रुझान देख सकते हैं जो अभी होने वाले हैं।"

एडमंड्स डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी नामक एक अंतरराष्ट्रीय समूह का हिस्सा है, जो 2019 तक पृथ्वी पर 150 सबसे सक्रिय ज्वालामुखियों में से 15 पर नए विकसित गैस सेंसर लगाने के लिए काम कर रहा है, ताकि दुनिया भर में विभिन्न प्रकार के विस्फोटों की भविष्यवाणी करने की उनकी क्षमता में सुधार हो सके। पिछले हफ्ते डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी ने एक इंटरैक्टिव विज़ुअलाइज़ेशन जारी किया, जो स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के ग्लोबल वोलकेनिज़्म प्रोग्राम द्वारा समर्थित है, जो जनता को समय के माध्यम से विकसित होने वाले ऐतिहासिक ज्वालामुखी डेटा के विज़ुअलाइज़ेशन को देखने की अनुमति देता है।

विज़ुअलाइज़ेशन भी दर्शकों को अनुसरण करने देता है क्योंकि नए सेंसर तैनात किए जाते हैं। ये सेंसर ज्वालामुखियों से निकलने वाले कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड और जल वाष्प को लगातार मापते हैं, और इन्हें बड़े बक्से के भीतर रखा जाता है और सतह पर एंटीना के साथ भूमिगत दफन किया जाता है। हाल के वर्षों में, इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति ने उन्हें और अधिक सटीक और सस्ती बना दिया है, जिससे वैज्ञानिक उन्हें दुनिया भर में अधिक प्रचलित रूप से उपयोग करने की अनुमति देते हैं।

फिर भी इन ज्वालामुखियों को सक्रिय ज्वालामुखियों के ऊपर रखना जोखिम के बिना नहीं है। शोधकर्ताओं को अपने फेफड़ों को अतिरिक्त गर्मी से बचाने के लिए चिंतनशील सूट पहनना चाहिए, और अपने फेफड़ों को संक्षारक गैसों द्वारा गाए जाने से बचाने के लिए गैस मास्क - कभी-कभी किसी साइट तक पहुंचने के लिए दूरस्थ क्षेत्रों के माध्यम से लंबी दूरी तय करने के बाद। लेकिन एडमंड का कहना है कि इस तरह के संभावित अच्छे कार्य जोखिम में आबादी के लिए कर सकते हैं, जो नौकरी के अधिक खतरनाक हिस्सों को सार्थक बनाता है।

एडमंड्स कहते हैं, "यह जानना शानदार है कि आप वास्तव में लोगों की मदद के लिए कुछ कर रहे हैं।" "आप सोचते हैं कि आप क्या कर रहे हैं क्योंकि यह कभी-कभी खतरनाक होता है, लेकिन मैं वास्तव में इसका आनंद लेता हूं।"

न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय के ज्वालामुखी टोबियास फिशर ने ज्वालामुखी गैस के नमूने को इकट्ठा करने के लिए पश्चिमी अलेउतियन द्वीपसमूह में गारेलोई ज्वालामुखी को सख्ती से गिराने की खड़ी गड्ढा दीवार को गिरा दिया। (टैरिन लोपेज, यूनिवर्सिटी ऑफ अलास्का फेयरबैंक्स)

पिछले महीने में, एडमंड्स टीम के शोधकर्ताओं ने एक ड्रोन पर अपने एक सेंसर को संलग्न किया और थोड़े समय के लिए पापा न्यू गिनी में एक दूरदराज के ज्वालामुखी से उत्सर्जन को मापा, हाल ही में विकसित की गई तकनीक का प्रदर्शन करते हुए ज्वालामुखी गतिविधि का स्नैपशॉट एकत्र किया। जब विभिन्न प्रकार के ज्वालामुखियों की एक श्रृंखला में एकत्र किया जाता है, तो ये स्नैपशॉट वैज्ञानिकों को उन गतिविधियों की जटिलताओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद करते हैं जो विस्फोट तक ले जाती हैं। (हालांकि, ड्रोन लंबे समय तक माप नहीं ले सकते हैं।)

गैस सेंसर विस्फोटों की भविष्यवाणी करने में मदद करते हैं क्योंकि, जैसे ही मैग्मा ऊपर उठता है, जिसके परिणामस्वरूप दबाव ओवरहेड गैसों के उत्सर्जन को मैग्मा के भीतर भंग कर दिया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड अपेक्षाकृत जल्दी बाहर निकलता है और जैसे ही मैग्मा स्लीपर ऊपर उठता है, सल्फर डाइऑक्साइड बाहर निकलने लगता है। शोधकर्ता इन दोनों गैसों के अनुपात का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करते हैं कि मैग्मा पृथ्वी की सतह के कितना करीब है, और एक आसन्न विस्फोट कैसे हो सकता है।

जैसे ही मैग्मा उगता है, यह भी क्रस्ट में चट्टान के माध्यम से धकेलता है और छोटे भूकंपों का कारण बनता है जो आमतौर पर ऊपर मनुष्यों द्वारा महसूस नहीं किए जाते हैं, लेकिन संवेदनशील भूकंपीय उपकरणों के साथ पता लगाने योग्य हैं। एडमंड्स की टीम अक्सर भूकंपीय स्टेशनों के साथ गैस सेंसर जोड़े और ज्वालामुखियों का अध्ययन करने के लिए अग्रानुक्रम में डेटा का उपयोग करती है

रॉबिन माटोज़ा, सांता बारबरा में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता जो एडमंड के अनुसंधान में शामिल नहीं हैं, इस बात से सहमत हैं कि हाल के वर्षों में तकनीकी प्रगति ने ज्वालामुखियों के आंतरिक कामकाज और विस्फोटों के लिए अग्रणी व्यवहार को समझने के लिए शोधकर्ताओं की क्षमता में काफी सुधार किया है। उन स्थानों पर जहां उनकी टीम में पहले सिर्फ कुछ भूकंपीय स्टेशन थे, वे अब छोटे आकार और प्रौद्योगिकी की बढ़ती क्षमता के कारण 10 या अधिक स्थापित कर सकते हैं। माटोजा कहते हैं कि हाल के वर्षों में एकत्रित आंकड़ों की गणना करने की क्षमता में भी सुधार हुआ है।

"अब हम आसानी से भूकंपीय डेटा के वर्षों को केवल एक छोटी फ्लैश ड्राइव पर संग्रहीत करने में सक्षम हैं, " माटोजा कहते हैं, जो विस्फोटों से पहले ज्वालामुखियों द्वारा जारी भूकंपीय संकेतों का अध्ययन करते हैं। "तो हम आसानी से उस बड़े डेटा को क्वेरी कर सकते हैं और उसमें निहित प्रक्रियाओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।"

मैरी एडमंड की टीम के शोधकर्ताओं ने पापोन न्यू गिनी में उलाउन ज्वालामुखी के गैस प्लम के माध्यम से उड़ान भरने के बाद अपने ड्रोन को उतारने की तैयारी की। उड़ान के दौरान, ड्रोन पर लगे उपकरणों ने गैस प्लम में गैस अनुपात मापा। (किला मुलीना, रबौल ज्वालामुखी वेधशाला, पापुआ न्यू गिनी)

व्यापक पैमाने पर गैस और भूकंपीय जानकारी के पूरक के लिए, शोधकर्ताओं ने उपग्रहों का उपयोग करने के लिए ऊपर से विस्फोट का अध्ययन किया। एंकोरेज और फेयरबैंक्स के अलास्का ज्वालामुखी वेधशाला के ज्वालामुखी नियमित रूप से गैस, भूकंपीय और उपग्रह डेटा के इस सूट को इकट्ठा करते हैं, जो राज्य भर में लगभग 25 ज्वालामुखियों की निगरानी करते हैं और निवासियों को शुरुआती चेतावनी देते हैं।

उदाहरण के लिए, उन्होंने एंकरेज के दक्षिण-पश्चिम में लगभग 110 मील (180 किमी) माउंट रेडबाउट के 2009 के विस्फोट के लिए जाने वाले महीनों में चेतावनी की एक श्रृंखला जारी की। वे विस्फोट के दौरान विमानन खतरों का पता लगाने में मदद करने के लिए संघीय उड्डयन प्रशासन के साथ मिलकर काम करते हैं।

समय के साथ, शोधकर्ता इस बात से सहमत हैं कि उपग्रह बड़े क्षेत्रों में डेटा एकत्र करने में तेजी से उपयोगी हो जाएंगे। लेकिन इस समय, उपग्रह कम सटीक हैं और अन्य उपकरणों की तरह विश्वसनीय नहीं हैं, क्योंकि वे तेजी से डेटा एकत्र नहीं करते हैं और बादल के मौसम के दौरान अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं।

अलास्का ज्वालामुखी वेधशाला के एक ज्वालामुखी मैट मैट हैनी कहते हैं, "आप एक ज्वालामुखी के ऊपर एक उपग्रह पास कर सकते हैं और इसे बादलों द्वारा अस्पष्ट किया जा सकता है।" "मुझे लगता है कि भविष्य में नए उपग्रह लॉन्च किए जाएंगे जो और भी शक्तिशाली होंगे।"

इस काम की चुनौतियों के बावजूद, एडमंड्स का कहना है कि कुछ भूकंप और अन्य अचानक आई आपदाओं की तुलना में विस्फोट के संकेत पूर्व चेतावनी के सरणी के कारण कुछ अन्य खतरों की तुलना में ज्वालामुखी विस्फोटों का पूर्वानुमान लगाना आसान हो सकता है। और जबकि शोधकर्ता सटीक दिन या घंटे का पूर्वानुमान नहीं लगा सकते हैं कि विस्फोट अभी तक होगा, तेजी से बढ़ती प्रौद्योगिकी उन्हें उस दिशा में आगे बढ़ा रही है।

"अधिक उपकरण और अधिक सेंसर सिर्फ हमारे टूलबॉक्स में योगदान करते हैं, " एडमंड्स कहते हैं। "हम एक कदम करीब हैं।"