Volcanic Ash – Getting a Clearer Picture

1
23
• ZEUS device developed by Met Office and NERC to improve understanding of volcanic ash distribution in the atmosphere

• Device will be fitted to a British Airways 747 aircraft for a year to collect data from around the globe for in-depth analysis

In response to the Icelandic volcanic eruption in 2010 which caused widespread flight disruption to travellers, scientists at the Met Office and Natural Environment Research Council (NERC) have developed a prototype ash detection device, capable of detecting small amounts of ash in the atmosphere.  In time, this research could aid ash forecasting and also help airlines more accurately plan their flight and engineering operations.

The device, aptly named ZEUS after the Greek God of the skies, has been fitted on a British Airways 747 and data has already been successfully downloaded from its first flight to Johannesburg and will be analysed by the Met Office.  It will continue to fly on long-haul routes around the world for a year, collecting data for analysis.

ZEUS was developed after a pilot in a research aircraft noticed that static levels created by low levels of volcanic ash in the atmosphere caused his hair to stand on end.  Met Office and NERC scientists seized on this phenomenon to develop and patent the device which uses measurements of static as a tool to detect ash.

An early prototype of ZEUS has been flying on the NERC/Met Office dedicated research aircraft and a Flybe Dash-8 Q400 passenger aircraft since 2012, gathering background data from around Europe.  This data was used to demonstrate that the ZEUS sensor can distinguish between the levels of electrostatic charge on the aircraft when flying in normal conditions and when volcanic ash is present.

The advanced ZEUS prototype will be on the British Airways aircraft for a year and will build up a picture of background electric field in normal atmospheric conditions around the globe.  When information from ZEUS is downloaded and correlated with flight data – including weather conditions, speed, altitude, location – it can help scientists build a picture of volcanic ash distribution.  Aircraft engineers can also use this data to schedule post-flight inspections of engines and aircraft systems.

British Airways’ Captain Dean Plumb said:  “We were very keen to be involved in this pioneering research which will be of great value to the aviation industry and beyond.  Aircraft regularly encounter small quantities of ash in flights around the world, perfectly safely, and pilots use expert forecasts to plan their routes to avoid more dense ash clouds.  ZEUS has the potential to provide a clearer picture of ash distribution and could be used to inform decision making-processes in the event of future volcanic eruptions.”

Ian Lisk, Met Office Head of Natural Hazards said: “This is a very exciting development and a great result of cross-industry collaboration, including British Airways, Flybe, NERC and the Met Office.  While further development is still required, we are delighted with progress with this prototype volcanic ash sensor to date and the findings we have so far received from the tests are very promising.”

The Met Office is an expert in aviation forecasting, with responsibility for providing international aviation meteorological services and advice.  The London Volcanic Ash Advisory Centre (VAAC), one of nine VAACs worldwide, is hosted and run by the Met Office as part of its aviation forecast operations.  London VAAC provides advice on the likely dispersion of ash clouds emitted from eruptions originating in Iceland and the North East Atlantic, and this information is used by the aviation industry to help make decisions on airspace management.

 

British Airways – Posted on November 19, 2014

1 COMMENT

  1. Lucht klaart op rond vulkaanas

    British Airways werkt mee aan wetenschappelijke onderzoek

    Vrijdag 28 november, 2014 — Wetenschappers van het Met Office en de Natural Environment Research Council (NERC) hebben een prototype van een asdetectie-sensor ontwikkeld waarmee men kleine hoeveelheden as in de atmosfeer kan opsporen. Dit apparaat zal gedurende een jaar worden bevestigd op een British Airways Boeing 747 om data uit de hele wereld te verzamelen voor analyse. De NERC en het Met Office hopen om met dit onderzoek een beter inzicht te verwerven in de verspreiding van vulkanische as in het luchtruim. Dit initiatief is een direct gevolg van de IJslandse vulkaanuitbarsting in 2010 en de daarop volgende sluiting van het luchtruim en vertragingen voor reizigers. Luchtvaartmaatschappijen kunnen zich in de toekomst dan baseren op accuratere voorspellingen om hun vluchtplannen en technische inspecties preciezer af te stellen.

    Het apparaat kreeg toepasselijk de naam ZEUS, een verwijzing naar de Griekse oppergod, en werd gemonteerd op een British Airways Boeing 747. ZEUS zal het komende jaar meevliegen op British Airways long-haul routes over de hele wereld, om zo data te genereren voor meer analyse. Gegevens van de eerste vlucht naar Johannesburg werden reeds succesvol gedownload en zullen worden geanalyseerd door Met Office.


    Statische ladingen als meetinstrument

    Een piloot ontdekte tijdens een onderzoeksvlucht dat er statische ladingen ontstaan door lage hoeveelheden vulkanisch as in de atmosfeer; hij merkte dit aan het feit dat zijn haar rechtop ging staan. Onderzoekers van het Met Office en NERC grepen dit gegeven aan om een apparaat te ontwikkelen dat hoeveelheden stof meet door het detecteren van statische ladingen. Sinds 2012 voert een vroeg ZEUS-prototype testvluchten uit doorheen Europa aan boord van een speciaal onderzoeksvliegtuig en een Flybe Dash-8 Q400 passagierstoestel. In deze testvluchten werd aangetoond dat de ZEUS-sensor verschillende niveaus van statische lading kan onderscheiden in de atmosfeer: bij normale condities en wanneer er vulkanische as aanwezig is.

    Het geavanceerde ZEUS-prototype zal een jaar lang met het British Airways-toestel meevliegen en zal de hoeveelheid statische lading onder normale condities in het luchtruim over de hele wereld in kaart brengen. Wanneer deze data worden gecorreleerd en vergeleken met vluchtdata zoals weersomstandigheden, snelheid, hoogte en locatie, biedt het wetenschappers inzicht in de verspreiding van vulkanische as. Ingenieurs kunnen deze data vervolgens gebruiken voor het plannen van inspecties voor vliegtuigen, motoren en vluchtsystemen.

    Resultaten tot dusver erg veelbelovend

    British Airways’ kapitein Dean Plumb getuigt: “Wij zijn zeer enthousiast om betrokken te zijn bij dit baanbrekende onderzoek dat van grote waarde is voor de luchtvaartindustrie. Vliegtuigen stoten regelmatig op kleine hoeveelheden as tijdens vluchten over de hele wereld, wat op zich geen veiligheidsrisico’s inhoudt. Wij gebruiken doorgaans voorspellingen van experts om dichte aswolken te vermijden. Maar ZEUS heeft het potentieel om ons een completer beeld te geven van asverspreiding en aldus te leiden tot beter geïnformeerde beslissingen wanneer er een vulkaanuitbarsting plaatsvindt.”

    Ian Lisk, Head Natural Hazards bij Met Office, is verheugd: “Dit is een zeer spannende ontwikkeling en een geweldig voorbeeld van verschillende industrieën die de handen in elkaar slaan waaronder British Airways, Flybe, NERC en Met Office. Uiteraard is er nog verdere ontwikkeling nodig, maar wij zijn erg opgetogen over de vooruitgang die wij boeken met dit prototype en de resultaten tot dusver zijn zeer veelbelovend.”

Comments are closed.