Het SACS-systeem voor vroegtijdige waarschuwing voor natuurrampen

Satellietbewaking van risico's voor luchtruimbeheer

De luchtvaartsector groeit wereldwijd snel en wordt steeds belangrijker voor de samenleving. In de lucht zwevende aerosoldeeltjes en reactieve gassen die worden uitgestoten door natuurverschijnselen zoals vulkaanuitbarstingen, stofstormen in de woestijn en hevige bosbranden, vormen een directe bedreiging voor de veiligheid van de luchtvaart.

Het luchtruimbeheer gaat over het algemeen goed om met typische verstoringen van het vluchtnetwerk, zoals vertragingen van vluchtverbindingen. Er zijn echter altijd zwakke punten wanneer tactisch moet worden omgegaan met verstoringen die strategisch moeilijk te voorzien zijn (met name verstoringen ten gevolge van atmosferisch gedrag). De tactische besluitvormingsprocessen zouden dus kunnen worden verbeterd door de ontwikkeling van een toezicht op meerdere soorten gevaren en een Early Warning System (EWS – “vroegtijdig waarschuwingssysteem”) voor natuurlijke risico's in de lucht.

Het BIRA-team "UV-zichtbaar licht waarnemingen" werkt aan de implementatie van de Support to Aviation Control Service (SACS – Dienst Ondersteuning voor Luchtverkeersleiding), die in bijna reële-tijd (NRT) en continu wereldwijde aardobservaties van satellieten levert en snelle waarschuwingen genereert voor natuurlijke gevaren die een invloed hebben op de ATM (Air Traffic Management)-stroom.

E-mailnotificaties en bijna reële-tijd-observaties van SACS ter ondersteuning van de luchtverkeersleiding

Sinds de IJslandse vulkaanuitbarsting in 2010 nemen beleidsmakers actieve maatregelen om de luchtvaartsector als geheel te beschermen tegen toekomstige vulkaanas-crises, maar er is ook steeds meer belangstelling voor het beperken van andere natuurlijke gevaren (vulkanische gassen zoals zwaveldioxide (SO₂), woestijnstof en vuurpluimen).

Het gebruik van satellietgegevens is van essentieel belang om het risico van gevaren in de lucht op te sporen en te beperken, aangezien vliegen door gevaarlijke wolken ernstige gevolgen kan hebben voor vliegtuigmotoren en voor de gezondheid van passagiers. Het SACS multi-sensorsysteem omvat een automatische wereldwijde detectie van vulkaanpluimen (SO₂ en as), zoals geïllustreerd door de SO₂-kennisgevingen van de uitbarsting van Sabancaya (Peru) in november 2020.

Recente ontwikkelingen van SACS

Binnen het kader van het H2020 EUNADICS-AV-project, heeft het BIRA het SACS EWS verder ontwikkeld door het genereren van selectieve detecties en waarschuwingen voor vulkaanpluimen (as en/of SO₂), woestijnstofwolken en rookpluimen afkomstig van bosbranden.             

Onlangs was het SACS-team ook betrokken bij het OPAS-project (Operationele waarschuwingsproducten voor luchtverkeersbeheer via SWIM) van Engage-KTN.

Het System-Wide Information Management (SWIM) van EUROCONTROL is ontworpen om de belanghebbenden in de luchtvaart toegang te geven tot specifieke diensten. De OPAS SWIM-dienst levert informatie, afkomstig van TROPOMI- en IASI-A&-B-sensoren, in bijna reële-tijd over de hoogte van de SO₂-laag. Dergelijke waarnemingen zijn relevant voor de Adviescentra voor Vulkaanas.

Het is ook cruciale informatie voor piloten om blootstelling aan SO₂ te vermijden, zoals hieronder geïllustreerd voor de vlucht GL5T die de vulkanische pluim van de massale Raikoke-uitbarsting van 24 juni 2019 tegenkwam.

Bijkomende lectuur:

• Brenot, H., Theys, N., Clarisse, L., van Geffen, J., Van Gent, J., Van Roozendael, M., Van der A, R., Hurtmans, D., Coheur, P.-F., Clerbaux, C., Valks, P., Hedelt, P., Prata, F., Rasson, O., Sievers, K., and Zehner, C. (2014). Support to Aviation Control Service (SACS): an online service for near-real-time satellite monitoring of volcanic plumes. Natural Hazards and Earth System Sciences, 14(5), 1099-1123, https://doi.org/10.5194/nhess-14-1099-2014

• EUNADICS-AV project
• SESAR Engage KTN – catalyst fund project final technical report
• Volcanic SO2 Height SWIM Service