Flugverkehr: Vulkanausbrüche sollen berechenbarer werden

Anhand der Analyse eines Video vom Ausbruch des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull aus dem Jahr 2010 hat ein Forschungsteam der University of Cambridge nach eigenen Angaben festgestellt, dass sich die Ausbreitung der Asche-Wolke mathematisch erfassen lässt.

Als der Eyjafjallajökull im Jahr 2010 ausbrach, habe er etwa 250 Millionen Tonnen Vulkanasche in die Atmosphäre geschleudert. Ein Großteil davon wurde über Europa und in Flugrouten geweht. Viele Flugzeuge mussten am Boden bleiben und Millionen von Flugpassagieren saßen fest.

Verlässliche Vorhersagen für die Luftfahrt?

Vorhersagen darüber, wie sich die Asche nach einem explosiven Ausbruch ausbreiten wird, könnten den Forschenden zufolge dazu beitragen, Entscheidungen über die Schließung von Luftraumbereichen zu treffen und die Auswirkungen auf die Luftfahrt zu verringern.

Doch könnten die Informationen, was am Vulkan passiert, oft nicht direkt gewonnen werden. In der neuen Studie teilten die Forscher nun einen 17-minütigen Film in Zeitabschnitte auf und verglichen die Merkmale der Aschewolke, beispielsweise Form und Geschwindigkeit, in bestimmten Zeitabständen.

„Niemand hat zuvor die Form und Geschwindigkeit von vom Wind verwehten Aschewolken direkt beobachtet", sagte Professor Andy Woods, Hauptautor der Studie vom Department of Earth Sciences und dem Institute for Energy and Environmental Flows in Cambridge.

Ausdehnung der Aschewolke

Durch den Vergleich der Eigenschaften der Aschewolke sei es den Forschern gelungen, die Menge der vom Vulkan ausgespuckten Asche zu berechnen.

Ein wichtiger Maßstab zur Vorhersage der Ausdehnung der Aschewolke sei laut Woods die Eruptionsrate, also Geschwindigkeit des Ascheflusses.

"Die Eruptionsrate bestimmt, wie viel Asche in die Atmosphäre aufsteigt, welche Höhe sie erreicht, wie lange die Aschewolke in der Schwebe bleibt, wie schnell die Asche zu Boden fällt und über welchem Gebiet die Asche landet", so Woods.

Es gelte: Je höher die Aschewolke, desto breiter wird die Asche verteilt, und je kleiner die Aschepartikel sind, desto länger bleiben sie schwimmfähig. Diese Ausbreitung sei auch von den Wetterbedingungen abhängig, vor allem von der Windrichtung.

Forschungs-Ergebnisse

Während der 17-minütigen Aufnahmen des Eyjafjallajökull-Ausbruchs beobachteten die Forscher, dass die Eruptionsrate um etwa die Hälfte sank.

„Es ist erstaunlich, dass man die Eruptionsrate einem Video entnehmen kann, denn das ist etwas, das wir bisher nur nach einem Ausbruch berechnen konnten", erklärt Woods und ergänzt: „Es ist wichtig, die sich ändernde Eruptionsrate zu kennen, da dies die Ausbreitung der Aschewolke in Windrichtung beeinflussen könnte."