In order to clarify the characteristics of dispersion of volcanic tephra emitted from the Mt. Baegdu with various eruption environment, numerical analysis were performed using numerical models, Weather Research and Forecast (WRF) and FLEXPART. Synoptic conditions at 12 October 2010 was adopted because the volcanic ash of Mt. Baegdu can reach the Korean peninsula and its dispersion pattern was compared with different Volcanic Explosivity Index (VEI) and particle size. Predominant size of falling out ash flowing in the peninsular is smaller than 0.5 mm and the ash large than the size is difficult to get in the peninsular due to the its weak ability of truculent diffusion. the difference of ash distribution with various VEI scenarios is not so much but number density of ash in the air is dramatically changed. Volcanic ash tends to be deposited easily in eastern coastal area such as Gangneung and Busan, because of the inflow of ash from East Sea and barrier effect of the Taeback mountains along the east coast of the Korean Peninsula. Accumulated amount of ash deposition can be increased in short period in several urban areas.
Indonesia is more prone to natural disasters due to its geological condition under the three main plates, making Indonesia experience frequent seismic activity, causing earthquakes, volcanic eruption, and tsunami. Those disasters could lead to other disasters such as landslides, floods, land subsidence, and coastal inundation. Monitoring those disasters could be essential to predict and prevent damage to the environment. We reviewed the application of remote sensing and Geographic Information System (GIS) for detecting natural disasters in the case of Indonesia, based on 43 articles. The remote sensing and GIS method will be focused on InSAR techniques, image classification, and susceptibility mapping. InSAR method has been used to monitor natural disasters affecting the deformation of the earth's surface in Indonesia, such as earthquakes, volcanic activity, and land subsidence. Monitoring landslides in Indonesia using InSAR techniques has not been found in many studies; hence it is crucial to monitor the unstable slope that leads to a landslide. Image classification techniques have been used to monitor pre-and post-natural disasters in Indonesia, such as earthquakes, tsunami, forest fires, and volcano eruptions. It has a lack of studies about the classification of flood damage in Indonesia. However, flood mapping was found in susceptibility maps, as many studies about the landslide susceptibility map in Indonesia have been conducted. However, a land subsidence susceptibility map was the one subject to be studied more to decrease land subsidence damage, considering many reported cases found about land subsidence frequently occur in several cities in Indonesia.
The Baengnokdam, the summit crater of Mt. Halla, is one of the representative geosites of World Natural Heritage and Global Geopark in Jeju Island. The crater is marked by two distinctive volcanic lithofacies that comprise: 1) a trachytic lava dome to the west of the crater and 2) trachybasaltic lava flow units covering the gentle eastern slope of the mountain. This study focuses on understanding the formative process of this peculiar volcanic lithofacies association at the summit of Mt. Halla through field observation and optically stimulated luminescence (OSL) dating of the sediments underlying the craterforming volcanics. The trachyte dome to the west of the crater is subdivided into 3 facies units that include: 1) the trachyte breccias originating from initial dome collapse, 2) the trachyte lava-flow unit and 3) the domal main body. On the other side, the trachybasalt is subdivided into 2 facies units that include: 1) the spatter and scoria deposit from the early explosive eruption and 2) lava-flow unit from the later effusion eruption. Quartz OSL dating on the sediments underlying the trachyte breccias and the trachybasaltic lava-flow unit reveals ages of ca. 37 ka and ca. 21 ka, respectively. The results point toward that the Baengnokdam summit crater was formed by eruption of trachybasaltic magma at about 19~21 ka after the trachyte dome formed later than 37 ka.
Many eruptions of Mt. Baekdusan volcano have been recorded in the historical literatures, and there were unrest precursors in 2002. Based on the geological survey results, it has been recognized that Mt. Baekdusan's Plinian eruptions had caused ashfall, followed by the occurrence of pyroclastic flows, which were caused by the collapse of eruption column. Therefore, we simulated the range of the impacts of pyroclastic flows, which were caused by small eruptions from a specific crater. Based on the simulation results, it can be interpreted that, when the pyroclastic flows are caused by the eruption column collapse from an eruption with less than VEI 3, the impacts will range from the outer rim of the caldera to the mountain slope 7 km at the maximum distance. Furthermore, it is interpreted that, when the eruption column occurs by the crater located inside the caldera, most will be deposited inside the caldera and what overflows will be deposited thickly mostly in the north valley, the upper stream region of Erdaobaihe.
The Baegdusan Volcano which erupted violently at 1000 AD is still have possibility of eruption. Therefore, it is necessary to monitor regularly the possibility of eruption. However, it is very difficult to install regular monitoring system or to get regularly monitored data due to geopolitic problems. This is why we have to develop regular monitoring technique using satellite. The geoid in the Baegdusan Volcanic area calculated from gravity data obtained from GRACE satellite, decreased from 2002 to 2005. The period of decreasing is well matched with time when magma activities were recognized in the Baegdusan Volcanic area. The decrease in geoid is interpreted to be caused by the decrease of water storage. Considering that the amount of rainfall from 2002 and 2005 is almost constant, the decrease in geoid may be related to the magma activity under the Baegdusan Volcano. The geomagnetic total force in the Baegdusan Volcanic area measured by CHAMP satellite, decreased from 2000 to 2005 and increased after 2005. The period of decrease is well matched with the time with increased activity of magma chamber under the Baegdusan Volcano indicating that the decrease of geomagnetic total force is caused by demagnetization of surrounding rocks due to the increase of temperature of magma chamber. These data indicate the possbility of using change of geoid and geomagnetic total force observed by GRACE and CHAMP satellites for the monitoring of magma activity under the Baegdusan Volcano.
Hawaii Island makes up of five volcanos of Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa, and Kilauea. They are big shield volcanoes rising above the Pacific ocean floor and final two volcanoes provide a natural laboratory for the study of active volcanoes. Mauna Loa is the largest single volcano on earth. At the submmit is an oval-shaped Mokuaweoweo caldera, from which two rift zones extend to the southwest and northeast, and in the medial part are the longest lava tube systems in the world. Kilauea has been formed largely by eruption along southwest and eastern rift zones extending from Kilauea caldera at the submmit. On the eastern rift zone, spectacularly, the 1989-1974 eruption of Kilauea at Mauna Ulu crater formed the Mauna Ulu lava flow field. The 1983-1986 eruption of aa flows at Puu Oo crater, and the activities of pahoehoe flows during 1986-1990 at Kupaianaha crater and during 1991-recent at the Puu Oo has produced the Puu Oo and Kupaianaha lava flow field.
A volcano disaster damage prediction system supports decision making for counteracting volcanic disasters by simulating meteorological condition and volcanic eruptions. In this system, a program called Fall3D generates predicted results for the diffusion of ash after a volcanic eruption on the basis of meteorological information. The relevant meteorological information is generated by a weather numerical prediction model known as Weather Research & Forecasting (WRF). In order to reduce the entire processing time without modifying these two simulation programs, pipelining can be used by partly executing Fall3D whenever the hourly (partial) results of WRF are generated. To reduce the processing time, successor programs such as Fall3D require that certain features be suspended until the part of the results that is based on prior calculation is generated by a predecessor. Even though Fall3D does not have a suspend or resume feature, pipelining effect can be produced by using the program's restart feature, which resumes simulation from the previous session. In this study, we suggest a workflow that can control the execution type.
Field survey research on damages caused by volcanic activities has plenty of difficulties due to human resources, safety and costs issues. Remote sensing application using satellite image is one of very useful tools to overcome those issues. In this study, we monitored the volcanic activities of Sinabung volcano in 2010, which is located in Sumatra island, Indonesia by using Landsat 7 ETM+ satellite images acquired on 17 April, 2009 and 30 July, 2012. We found that the area of pyroclastic flow inundation after 2010 has been tripled roughly, since extracting the pyroclastic flow inundation before and after 2010 eruption from classification. The result from modeling of pyroclastic flow inundation has been compared with the extracted pyroclastic flow inundation from Landsat 7 ETM+ images. As a result, we confirmed that the length of inundation area from the modeling was calculated to 92% accurate, but the width of inundation area was somewhat imprecisely estimated in the volcanic area having the sharp slope and only calculated to 17% accurate.
In this study, the succession and stand dimension attributes related to the disaster prevention function of Pinus thunbergii coastal forests were examined after damage from Diplodia tip blight. In 2015, 101 years after the Taisho eruption, field investigations were performed on the vegetation, soil thickness, and pH of surface soil of P. thunbergii coastal forests in western Sakurajima (Hakamagoshi plot) and Taisho lava flows in southeastern Sakurajima (Seto plot). The Hakamagoshi plot had more woody plant species with larger basal areas than that in the Seto plot. The mean age and height, maximal age and height of plant species, and H/D ratio were all larger in the Hakamagoshi plot than in the Seto plot. These results may be explained by the relatively smaller effect of volcanic ash and gas on forests in the Hakamagoshi plot compared to the Seto plot, resulting in a more suitable environment for many plant species. Although P. thunbergii coastal forests in Sakurajima are currently recovering from damages owing to Diplodia tip blight, there has not yet been a sufficient recovery compared to the results from a 1997 study. Furthermore, the results of assessment based on the H/D ratio and abundance of trees in P. thunbergii forests indicate that both regions are not yet effective in disaster prevention. Thus, it is necessary to establish Pinus trees, which can adjust to harsh environments like coastal areas and are resistant to volcanic ash and gas, to enhance the disaster prevention function of P. thunbergii coastal forests in volcanic regions. It may also be helpful to establish coastal forests with ectotrophic mycorrhizal fungi and organic matter coverage. Additionally, it is necessary to ensure the continuous maintenance of stand density and soil quality, and further develop efforts to prevent Diplodia tip blight and promote forest recovery.
This study investigated the effect of volcanic materials that erupted from the Nishinoshima volcano, Japan, 1,300 km southeast of the Busan area at the end of July 2020, on the fine particle concentration in the Busan area. Backward trajectory analysis from the HYSPLIT model showed that the air parcel from the Nishinoshima volcano turned clockwise along the edge of the North Pacific high pressure and reached the Busan area. From August 4 to August 5, 2020, the concentration of PM10 and PM2.5 in Busan started to increase rapidly from 1000 LST on August 4, and showed a high concentration for approximately 13 hours until 2400 LST. The PM2.5/PM10 ratio showed a relatively high value of 0.7 or more, and the SO2 concentration also showed a high value at the time when the PM10 and PM2.5 concentrations were relatively high. The SO42- concentration in PM2.5 in Busan showed a similar trend to the change in PM10 and PM2.5 concentrations. It rose sharply from 1300 LST on August 4, at the time where it was expected to have been affected by the Nishinoshima Volcano. This study has shown that the occurrence of high concentration fine particle in Busan in summer has the potential to affect Korea not only due to anthropogenic factors but also from natural causes such as volcanic eruptions in Japan.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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