Статистика вулканического инфразвука и пепловых колонн (2026): более 65 показателей о дальности обнаружения, времени упреждения предупреждений и риске пепла для авиации

Инфразвук вулканов и пепловые колонны 2026: решётки на Этне зафиксировали 57 из 59 извержений примерно за 1 час, 9 центров выпустили 13 771 предупреждение в 2025 году.

Инфразвуковые решётки, установленные примерно в 6 км от вулкана Этна, обнаружили 57 из 59 извержений в период с 2008 по 2016 год и выдавали тревогу примерно за час до события (Ripepe и др., JGR Solid Earth 2018). Инфразвук - это звук ниже примерно 20 Гц, слишком низкий для человеческого уха, и взрывные вулканы производят его в большом количестве: в одном глобальном исследовании хотя бы одна станция обнаружила 62% из 110 эруптивных событий (Dabrowa и др., EPSL 2011). Главные ставки приходятся на небо. Девять консультативных центров по вулканическому пеплу (VAAC) выпустили 13 771 предупреждение о пепле для авиации в 2025 году (ICAO Consolidated VAAC Management Report 2025), а USGS задокументировал 79 столкновений воздушных судов с пеплом, повлекших повреждения, в период с 1953 по 2009 год (USGS Data Series 545). Мы свели данные U.S. Geological Survey, Alaska Volcano Observatory, ICAO и сети VAAC, EUROCONTROL, Congressional Research Service, а также статьи в Science, Nature, Scientific Reports, Frontiers in Earth Science, JGR и Journal of Volcanology and Geothermal Research. О стороне контроля над соблюдением договоров, где применяется та же технология, читайте в нашей статистике инфразвуковой сети CTBTO; этот обзор посвящён вулканам и пеплу.

Кратко (TL;DR)

  • 62% из 110 взрывных событий на 39 вулканах были обнаружены хотя бы одной инфразвуковой станцией (Dabrowa и др., EPSL 2011).
  • Инфразвук от извержения Манам в 2005 году был обнаружен на расстоянии 10 671 км (Dabrowa и др., EPSL 2011).
  • Инфразвуковые решётки на Этне зафиксировали 57 из 59 извержений в 2008-2016 годах, примерно за час до события (Ripepe и др., JGR Solid Earth 2018).
  • Региональный метод обнаружил и локализовал более 72% из 61 инфразвукового события вулкана Богослов на Аляске (Sanderson и др., JGR Solid Earth 2020).
  • Скорости выброса из жерла, выведенные из инфразвука и равные от 50 до 125 м/с, воспроизвели 10-километровую колонну на Этне (De Angelis и др., Scientific Reports 2023).
  • Колонна Хунга-Тонга достигла 57 км, в мезосферу (Proud и др., Science 2022).
  • Волна Лэмба от Хунга-Тонга распространялась со скоростью 318,2 +/- 6 м/с, почти точно как 318,8 +/- 3 м/с у Кракатау в 1883 году (Wright и др., Nature 2022).
  • 94 подтверждённых столкновения воздушных судов с пеплом в 1953-2009 годах, 79 из них с повреждениями (USGS Data Series 545, 2010).
  • 104 000 рейсов было отменено за 8 дней кризиса 2010 года, вызванного вулканом Эйяфьядлайёкюдль (EUROCONTROL STATFOR 2010).
  • 35% взрывов Богослова, по которым была объявлена тревога, в 2016-2017 годах первым обнаружил инфразвук (Coombs и др., Frontiers in Earth Science 2018).
  • В мире насчитывается около 1 350 потенциально активных вулканов, около 500 из них извергались в исторический период (FAQ USGS).

1. Дальность обнаружения: как далеко инфразвук слышит извержение

Инфразвук способен уловить извержение с другого континента, потому что низкочастотный звук теряет мало энергии при распространении в атмосфере. Оборотная сторона в том, что распространение зависит от ветров в стратосфере, поэтому обнаружение никогда не гарантировано. В крупнейшем глобальном испытании 62% из 110 взрывных событий на 39 вулканах дошли хотя бы до одной инфразвуковой станции (Dabrowa et al., Earth and Planetary Science Letters 2011). Самые свежие доступные данные о глобальной доле обнаружения: Dabrowa и др., 2011.

Теперь USGS группирует расстояния по диапазонам: локальный (менее 15 км) и региональный (от 15 до 250 км), при этом наиболее энергичный вулканический звук обычно лежит в пределах от 0,5 до 20 Гц (USGS Scientific Investigations Report 2024-5062-C). Удалённые обнаружения за этими пределами - приятный бонус, а не проектная гарантия.

ПоказательЗначениеИсточник
Взрывные события, обнаруженные хотя бы одной инфразвуковой станцией (глобальное исследование)62% из 110 событий на 39 вулканахDabrowa и др., EPSL 2011
Самое дальнее обнаружение в этом исследовании (Манам, Папуа - Новая Гвинея, январь 2005 года, колонна выше 20 км)10 671 кмDabrowa и др., EPSL 2011
Наиболее энергичный диапазон частот вулканического звукаот 0,5 до 20 ГцUSGS SIR 2024-5062-C
Диапазоны расстояний, определённые USGS для вулканического инфразвукаЛокальный: менее 15 км; региональный: от 15 до 250 кмUSGS SIR 2024-5062-C
Расстояние, на котором были записаны сигналы взрывов Стромболи в 2019 году3 700 кмLe Pichon et al., Scientific Reports 2021
Индонезийские вулканы, наблюдаемые одной удалённой решёткой (IS06, остров Кокос), 2012-2019 годы11 вулканов на расстоянии от 1 000 до 2 000 кмGheri et al., JVGR 2023
Размер извержения, надёжно обнаруживаемый этой удалённой решёткой при благоприятных ветрахVEI 3 или вышеGheri и др., JVGR 2023

Контекст: VEI - это индекс вулканической эксплозивности, логарифмическая шкала размера от 0 до 8. Gheri и др. обнаружили, что более мелкие кратковременные события на расстоянии 1 000 км и более обычно пропускались, поэтому удалённые решётки дополняют локальные станции, а не заменяют их.

2. Доля обнаружения и время упреждения предупреждений

Ценность инфразвука для авиации - в скорости: волна давления подтверждает, что взрыв произошёл, раньше, чем появится спутниковый снимок или сообщение пилота. На вулканах с расположенными рядом решётками он способен на большее, чем подтверждение. Специализированные решётки на Этне обнаружили 57 из 59 извержений (96,6%, 57/59) в период с 2008 по 2016 год, с автоматическими тревогами примерно за час до события (Ripepe и др., JGR Solid Earth 2018, по сообщению в пресс-релизе AGU на Phys.org).

Аляска показывает более трудный случай. Богослов, вулкан без местных приборов, дал около 70 взрывных событий в 2016 и 2017 годах. Сейсмические станции на соседних островах обычно первыми поднимали тревогу, но инфразвук первым обнаружил 35% событий, по которым была объявлена тревога, а один инфразвуковой импульс пришёл за 78 минут до начала извержения (Coombs et al., Frontiers in Earth Science 2018).

ПоказательЗначениеИсточник
Извержения Этны, обнаруженные инфразвуковыми решётками примерно в 6 км от жерла, 2008-2016 годы57 из 59Ripepe и др., JGR Solid Earth 2018 (AGU)
Типичное время упреждения тревоги на ЭтнеОколо 1 часаRipepe и др., JGR Solid Earth 2018 (AGU)
Время упреждения первой оперативной тревоги, 4 декабря 2015 годаПочти 2 часаRipepe и др., JGR Solid Earth 2018 (AGU)
События Богослова с тревогой, первым обнаруженные инфразвуком и по амплитуде сейсмического сигнала (RSAM)35% против 60%Coombs и др., Frontiers 2018
События Богослова, обнаруженные глобальной сетью регистрации молний26 из 62 (около 40%)Coombs и др., Frontiers 2018
События Богослова вообще без тревоги4Coombs и др., Frontiers 2018
Медианная задержка от начала события до Уведомления о вулканической активности (все события Богослова)37 минутCoombs и др., Frontiers 2018
Инфразвуковые события Богослова, обнаруженные и локализованные удалённым региональным методомБолее 72% из 61Sanderson et al., JGR Solid Earth 2020

Контекст: RSAM (измерение амплитуды сейсмического сигнала в реальном времени) - это скользящее среднее колебаний грунта. Лишь 4 из 60 уведомлений по Богослову (7%) вышли до начала извержения, поэтому на вулкане без мониторинга большинство предупреждений на деле оказываются быстрыми подтверждениями. Данные по Этне взяты из резюме статьи от AGU; пресс-релиз не приводит общего числа ложных тревог за 2008-2016 годы.

3. От звука к высоте колонны и массовому расходу извержения

Модели рассеивания пепла требуют двух входных величин, которые трудно измерить в реальном времени: на какую высоту поднимается колонна и сколько массы покидает жерло за секунду (массовый расход извержения). Инфразвук предлагает короткий путь, поскольку звук несёт информацию о скорости газовой струи, выходящей из жерла. На Этне 20 июня 2021 года скорости потока от 50 до 125 м/с, выведенные из инфразвука и подставленные в модель колонны, дали высоты колонны от 8 до 10 км, что совпало с радарным максимумом около 10 км (De Angelis et al., Scientific Reports 2023).

Там, где облачность ослепляет спутники, а местных станций нет, помочь могут и далёкие решётки: Perttu и др. оценили высоты колонн по инфразвуку, записанному на расстоянии от 2 000 до более чем 5 000 км от вулкана, и применили метод к вулкану Тааль (Филиппины) в январе 2020 года по данным станции на расстоянии 1 650 км (Perttu et al., JVGR 2020).

ПоказательЗначениеИсточник
Скорость потока в жерле, оценённая по инфразвуку, пароксизм Этны 20 июня 2021 годаот 50 до 125 м/сDe Angelis и др., Scientific Reports 2023
Объёмный расход извержения при этих скоростяхот 1,6 x 10^4 до 3,9 x 10^4 m3/sDe Angelis и др., Scientific Reports 2023
Высота колонны по модели и максимум по данным радара X-диапазонаот 8 до 10 км против около 10 кмDe Angelis и др., Scientific Reports 2023
Время расчёта одного варианта модели колонныМенее 1 секундыDe Angelis и др., Scientific Reports 2023
Диапазон расстояний инфразвуковых записей, использованных для оценки высоты колонныот 2 000 до более чем 5 000 кмPerttu и др., JVGR 2020
Шишалдин (Аляска) 2023: пароксизмы и колонны, поднявшиеся на высоту от 10 до 14 км над уровнем моря13 пароксизмов; 7 колоннMota et al., Bulletin of Volcanology 2026
Пиковый массовый расход извержения Шишалдина в 2023 годуот 10^4 до 10^7 кг/сMota и др., Bulletin of Volcanology 2026
Максимальная высота пепловой тучи Богослова в 2016-2017 годах14 км над уровнем моряCoombs и др., Frontiers 2018

Замечание о выбросе: Mota и др. сообщают, что автоматическое спутниковое обнаружение пепла на Шишалдине в основном не сработало, а глобальные сети регистрации молний зафиксировали за всю серию лишь 491 вспышку. Именно этот пробел и призваны закрывать акустические оценки.

4. Хунга-Тонга 2022: эталон волны давления

Извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай 15 января 2022 года теперь служит эталонным событием для атмосферной акустики. Его колонна достигла 57 км, что стало наблюдательным свидетельством извержения, выбросившего материал напрямую через стратосферу в нижнюю мезосферу (Proud et al., Science 2022). Запущенный им импульс давления был волной Лэмба - волной, которая прижимается к поверхности Земли и охватывает всю толщу атмосферы.

Wright и др. измерили эту волну Лэмба у поверхности: 318,2 +/- 6 м/с, в пределах погрешности измерения от 318,8 +/- 3 м/с, зафиксированных после Кракатау в 1883 году, и проследили её не менее трёх раз вокруг планеты (Wright et al., Nature 2022). Извержение было слышно и далеко: о слышимых сигналах сообщали на Аляске, примерно в 10 000 км (Assink, блог сейсмологического отделения EGU 2022, краткое изложение Matoza и др., Science 2022).

ПоказательЗначениеИсточник
Максимальная высота колонны57 км (нижняя мезосфера)Proud и др., Science 2022
Скорость волны Лэмба у поверхности, Хунга-Тонга 2022 и Кракатау 1883318,2 +/- 6 м/с против 318,8 +/- 3 м/сWright и др., Nature 2022
Сколько раз волна Лэмба была прослежена вокруг ЗемлиНе менее 3Wright и др., Nature 2022
Время, за которое волна дошла до антипода (противоположной стороны Земли)18,1 часаWright и др., Nature 2022
Оценка выделенной энергии, Хунга-Тонга, Пинатубо и Кракатауот 10 до 28 ЭДж против около 10 ЭДж против около 30 ЭДжWright и др., Nature 2022
Число часов, в течение которых колонна была крупнейшим единичным источником гравитационных волн на ЗемлеБолее 12Wright и др., Nature 2022
Расстояние, на котором сообщали о слышимом звуке (Аляска)Около 10 000 кмБлог EGU 2022 (Matoza и др.)
Амплитуда давления, записанная в Утрехте, Нидерланды, на расстоянии 16 500 кмОколо 1,5 гПаБлог EGU 2022 (Matoza и др.)

Контекст: Matoza и др. насчитали в глобальных записях не менее четырёх прямых (по малой дуге) и трёх антиподальных (по большой дуге) прохождений волны Лэмба; у статьи было 76 авторов из 17 стран. Один EJ (эксаджоуль) равен 10^18 джоулей.

5. Столкновения воздушных судов с пеплом: что защищает обнаружение

Вулканический пепел - это измельчённая горная порода и стекло, которые плавятся внутри реактивных двигателей. USGS задокументировал 129 зарегистрированных инцидентов в период с 1953 по 2009 год, из которых 94 были подтверждёнными столкновениями с пеплом, а 79 привели к повреждению планера или двигателя (79/94 = 84%) (Guffanti, Casadevall and Budding, USGS Data Series 545, 2010). Большинство столкновений с повреждениями произошло в течение 24 часов после начала выброса пепла или менее чем в 1 000 км от вулкана, и именно в этом окне важно быстрое акустическое обнаружение. Самые свежие доступные данные для полной переписи повреждений: USGS DS 545, 2010.

Совместное обновление DLR и USGS насчитало 113 столкновений в 2010-2014 годах, составленное в основном по 186 сообщениям из добровольной системы сообщений об инцидентах EUROCONTROL; 59 относились к классу 0 (только запах или дымка), а 18 достигли класса 2 или 3 (18/113 = 16%), без событий классов 4 и 5 (Christmann et al., International Workshop on Volcanic Ash 2015). Классы тяжести идут от 0 (запах серы) до 5 (отказ двигателя, приводящий к потере воздушного судна).

ПоказательЗначениеИсточник
Подтверждённые столкновения и столкновения с повреждением планера или двигателя94 против 79USGS DS 545, 2010
Столкновения, вызвавшие остановку двигателя в полёте9USGS DS 545, 2010
Среднее число столкновений с повреждениями в год с 1976 годаОколо 2USGS DS 545, 2010
Размер извержения, стоящего за почти половиной столкновений с повреждениямиVEI 3 (умеренное)USGS DS 545, 2010
Столкновения, собранные за 2010-2014 годы113 (59 класса 0, 36 класса 1, 12 класса 2, 6 класса 3)Christmann и др., IWVA 2015
Столкновения 2010-2014 годов с участием реактивных самолётов56 (30 + 13 + 7 + 6 по классам от 0 до 3)Christmann и др., IWVA 2015
Среднее число дней в году с потенциально смертельными облаками пепла над Аляской4FAQ Alaska Volcano Observatory
Рейсы, отменённые во время извержения Редаут в 2009 годуБолее 300Пресс-релиз USGS об оценке угроз 2018 года

Цена незнания того, где находится пепел, проявляется в закрытиях. За 8 дней кризиса вокруг вулкана Эйяфьядлайёкюдль в апреле 2010 года было отменено 104 000 рейсов, то есть 48% ожидавшегося европейского движения, с пиком в 80% 18 апреля, и около 10 миллионов пассажиров не смогли вылететь (EUROCONTROL STATFOR, Ash-cloud of April and May 2010). Бюджетные авиакомпании потеряли 61% рейсов, а ещё 7 000 рейсов были отменены в мае. Пилоты сообщают о пепле, а диспетчеры управления воздушным движением передают ограничения по голосовым каналам, что подробно разбирает наша статистика радиосвязи управления воздушным движением.

6. Консультативные центры по вулканическому пеплу в 2025 году

Каждое извержение, замеченное обсерваторией, спутником или инфразвуковой решёткой, в итоге превращается в консультативное сообщение о вулканическом пепле (VAA) - текстовый бюллетень, по которому авиакомпании планируют обход пепла. Девять VAAC выпустили 13 771 сообщение в 2025 году и примерно по 14 000 в год в 2024 и 2025 годах (ICAO APAC MET SG/30 IP/03, Consolidated VAAC Management Report 2025). Нагрузка распределена неравномерно: Дарвин и Вашингтон, центры, охватывающие Индонезию и значительную часть Америки, вместе выпустили 81,7% из них ((5 669 + 5 582) / 13 771).

Целевой показатель ICAO - выпускать первое сообщение в течение 20 минут в 95% случаев. Вашингтон уложился в него в 97% из 970 первичных сообщений, а Дарвин в 94% из 434. Отчёт называет и слабое звено: извержение вулкана Хайли-Губби в Эфиопии в ноябре 2025 года, которое подняло пепел до 50 000 фут. (эшелон полёта FL500), не уложилось в 20 минут, поскольку вулкан не находится под наблюдением, а извержение было замечено только со спутника.

ПоказательЗначениеИсточник
Консультативные центры по вулканическому пеплу в мире9Страница VAAC Вашингтон, NOAA OSPO
Консультативные сообщения о вулканическом пепле, выпущенные всеми VAAC, 2025 год13 771ICAO Consolidated VAAC Report 2025
Сообщения, выпущенные VAAC Дарвин и VAAC Вашингтон, 2025 год5 669 против 5 582ICAO Consolidated VAAC Report 2025
Сообщения, оказавшиеся ложной тревогой, все VAAC, 2025 год3ICAO Consolidated VAAC Report 2025
Первичные сообщения, выпущенные в течение 20 минут: Вашингтон и Дарвин97% (942/970) против 94% (409/434)ICAO Consolidated VAAC Report 2025
Сколько лет Хайли-Губби оставался спящим до извержения 23 ноября 2025 годаБолее 8 200ICAO Consolidated VAAC Report 2025
Интервал обновления сообщений по вулканам, выбрасывающим пепел, VAAC ВашингтонКаждые 6 часов или чащеСтраница VAAC Вашингтон, NOAA OSPO

Контекст: тот же отчёт отмечает, что выпуск VAAC Анкоридж со 2 по 17 августа 2025 года примерно на 800% превысил его пятилетнее среднее после того, как вулкан Крашенинникова на Камчатке впервые за около 600 лет извергся.

7. Вулканы под наблюдением и без него

Инфразвук помогает только там, где кто-то установил датчик в пределах досягаемости, а охват остаётся скудным. USGS насчитывает около 1 350 потенциально активных вулканов в мире, из которых около 500 извергались в исторический период (FAQ USGS, Сколько активных вулканов на Земле?). Рабочая группа USGS оценивает число субаэральных вулканов с извержениями в голоцене (извержениями в текущую геологическую эпоху) примерно в 1 400 и отмечает, что у «значительного числа» из них нет наземных датчиков, так что общей страховочной сеткой остаются более 60 спутниковых приборов (USGS SIR 2022-5116, Powell Center Volcano Remote Sensing Working Group).

Соединённые Штаты показывают этот пробел в национальном масштабе. Оценка угроз 2018 года ранжировала 161 вулкан, 57 из них с очень высокой или высокой угрозой (USGS SIR 2018-5140), а пятилетний план Национальной системы раннего предупреждения о вулканах (NVEWS) нацелил на усиленный мониторинг 34 из них (Congressional Research Service IF11987, июль 2025 года).

ПоказательЗначениеИсточник
Субаэральные вулканы с извержениями в голоценеОколо 1 400USGS SIR 2022-5116
Вулканы США, оценённые в 2018 году: очень высокая / высокая / умеренная / низкая / очень низкая угроза18 / 39 / 49 / 34 / 21 (всего 161)USGS SIR 2018-5140
Извержения и эпизоды заметного беспокойства на вулканах США с 1980 года120 извержений; 52 эпизода беспокойства на 44 вулканахПресс-релиз USGS об оценке угроз 2018 года
Вулканы США с очень высокой или высокой угрозой, названные для усиления мониторинга34CRS IF11987, 2025
Финансирование NVEWS, санкционированное на 2019-2023 финансовые годы55 миллионов долларов СШАCRS IF11987, 2025
Вулканы Аляски, активные за последние 10 000 лет и за последние 300 летОколо 90 против более 50FAQ AVO
Среднее число вулканов Аляски, извергающихся в годОколо 2FAQ AVO

Контекст: находящийся на рассмотрении законопроект Сената (S. 1052) прямо добавил бы инфразвуковые решётки в перечень оборудования NVEWS наряду с камерами и цифровой телеметрией (CRS IF11987, 2025). Инфразвуковой мониторинг вулканов делит частотный диапазон с промышленными источниками, такими как ветряные электростанции; наша статистика инфразвука ветрогенераторов показывает, насколько по-разному измеряется тот же диапазон рядом с жилыми домами.

Итоги: вулканический инфразвук и пепловые колонны в цифрах

ПоказательЗначениеИсточник
Взрывные события, обнаруженные хотя бы одной инфразвуковой станцией (глобальное исследование)62% из 110Dabrowa и др., EPSL 2011
Самое дальнее обнаружение вулканического инфразвука в этом исследовании10 671 кмDabrowa и др., EPSL 2011
Извержения Этны, обнаруженные по инфразвуку, 2008-2016 годы57 из 59Ripepe и др., JGR Solid Earth 2018
Типичное время упреждения тревоги на ЭтнеОколо 1 часаRipepe и др., JGR Solid Earth 2018
Инфразвуковые события Богослова, обнаруженные и локализованные дистанционноБолее 72% из 61Sanderson и др., JGR Solid Earth 2020
События Богослова с тревогой, первым обнаруженные инфразвуком35%Coombs и др., Frontiers 2018
Предел обнаружения удалённой решёткой при благоприятных ветрах (Индонезия)VEI 3 или выше на расстоянии от 1 000 до 2 000 кмGheri и др., JVGR 2023
Скорость в жерле, выведенная из инфразвука, Этна 2021от 50 до 125 м/сDe Angelis и др., Scientific Reports 2023
Пиковый массовый расход извержения Шишалдина в 2023 годуот 10^4 до 10^7 кг/сMota и др., Bulletin of Volcanology 2026
Высота колонны Хунга-Тонга57 кмProud и др., Science 2022
Скорость волны Лэмба Хунга-Тонга318,2 +/- 6 м/сWright и др., Nature 2022
Амплитуда давления Хунга-Тонга, записанная на расстоянии 16 500 км (Утрехт)Около 1,5 гПаБлог EGU 2022 (Matoza и др.)
Слышимый звук Хунга-Тонга, о котором сообщали на АляскеПримерно в 10 000 кмБлог EGU 2022 (Matoza и др.)
Подтверждённые столкновения воздушных судов с пеплом, 1953-2009 годы94 (79 с повреждениями)USGS DS 545, 2010
Доля ожидавшихся европейских рейсов, отменённых в худший день, 18 апреля 2010 года80%EUROCONTROL STATFOR 2010
Столкновения воздушных судов с пеплом, собранные за 2010-2014 годы113Christmann и др., IWVA 2015
Отменённые рейсы, кризис Эйяфьядлайёкюдль в апреле 2010 года104 000 (48% ожидавшегося движения)EUROCONTROL STATFOR 2010
Консультативные сообщения о вулканическом пепле, выпущенные в мире, 2025 год13 771ICAO Consolidated VAAC Report 2025
Потенциально активные вулканы в миреОколо 1 350FAQ USGS
Вулканы США, названные для усиления мониторинга NVEWS34CRS IF11987, 2025

Методология и источники

Попробуй VoxBooster — 3 дня бесплатно.

Клонирование голоса в реальном времени, саундборд и эффекты — везде, где ты говоришь.

  • Без карты
  • ~30 мс задержки
  • Discord · Teams · OBS
Попробовать 3 дня бесплатно