Open this publication in new window or tab >>2015 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]
Gases and particles released by volcanoes pose a serious hazard to humans and society. Emis-sions can be transported over long distances before being reduced to harmless concentrations.Knowing which areas are, or will be, exposed to volcanic emissions is an important part inreducing the impact on human health or society. In this thesis, the dispersion of volcanic emis-sions is studied using a set of atmospheric models. Two case studies have been performed, onestudying potential ash emission from future eruptions on Iceland, and a second covering SO2 emissions from Mt. Nyiragongo in D.R. Congo
The first study covers long range (∼1,000 km) dispersion of fine ash from explosive erup-tions. Three years of meteorological data are used to repeatedly simulate five eruption scenarios.The resulting concentrations of airborne ash at different times relative the onset of each eruptionis compared to current and previous threshold concentrations used by air traffic controllers. Theash hazard showed a seasonal variation, with a higher probability of efficient eastward transportin winter, compared to summer; summer eruptions pose a more persistent hazard.
In the second study, emissions of SO2 from passive degassing at Mt. Nyiragongo is studiedover a one–year period. The meteorological impact on the dispersion is studied by assigninga fixed emission source. Furthermore, flux measurements from the remote sensing data areused to improve the description of the emission source. Gases are generally transported to thenorth-west in June–August and to the south-west in December–January. A diurnal variation dueto land breeze around lake Kivu contributes to high concentrations of SO2 along the northernshore during the night. Daily averaged concentrations in the city of Goma (∼15 km SW of thesource) exceeded the European Union’s air quality standard (125 μg/m 3 ) for 120-210 days overa one year period.
Abstract [sv]
Gas- och partikelutsl ̈app fr ̊an vulkaner utg ̈or en fara för människor och för vårt samhälle. Utsläppen kan transporteras över långa avstånd innan de reduceras till ofarliga halter. Att kännatill vilka områden som utsätts, eller kommer utsättas, för utsläppen är ett viktigt verktyg för att minska påverkan påv folkhälsa och samhället. I den här avhandlingen studeras spridningen av utsläpp från vulkaner med hjälp av en uppsättning atmosfärsmodeller. Två fallstudier har utförts,en fokuserar på vulkanaska från potentiella framtida utbrott på Island, den andra studerar SO2 -ustl äpp fr ̊an Nyiragongo i Demokratiska Republiken Kongo.
Den f ̈orsta studien beskriver l ̊angv ̈aga (∼1,000 km) transport av aska från explosiva utbrott.Tre är av meteorologiska data används för att modellera spridningen från fem olika utbrotts-scenarier för varierande vädersituationer. Koncentrationen av luftburen aska studeras vid olikatidpunkter relativt utbrottens starttid och j ̈amf ̈ors med tidigare samt befintliga gränsvärden för flygtrafik. Sannolikheten för skadliga halter aska varierar med årstid, med en högre sannolikhetför effektiv transport österut under vintermånaderna, jämfört med sommarmånaderna; sommar-utbrott är istället mer benägna att orsaka långvariga problem över specifika områden.
I den andra studien modelleras utsl ̈app av SO 2 från passiva utsläpp vid Nyiragongo över en ettårsperiod. Den meteorologiska effekten på spridningen studeras genom att använda en konatant utsläppskälla. Dessutom studeras spridningen mer i detalj genom att använda fjärranalysdata för att bättre uppskatta utsläppen. Gaserna transporteras i regel mot nordväst i juni–augusti ochmot sydväst i december–februari. En sjö-/landbriscirkulation runt Kivusjön orsakar höga halterav SO2 längs sjöns norra strand nattetid. Dygnsmedelkoncentrationer av SO2 i provinshuvud-staden Goma (∼15 km sydväst om Nyiragongo) överskred EU-riktlinjer (125 μg/m3 ) under 120-210 dagar under en ettårsperiod.
Place, publisher, year, edition, pages
Uppsala universitet, 2015
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Research subject
Meteorology
Identifiers
urn:nbn:se:uu:diva-263081 (URN)
Presentation
2015-10-09, Småland Dm235, Geocentrum, Villavägen 16, Uppsala, 10:15 (English)
Opponent
Supervisors
2015-10-122015-09-252017-01-25Bibliographically approved