Захват ударных волн от вулкана с помощью самодельного датчика атмосферного давления

Крупнейшее извержение вулкана XXI века на данный момент произошло прошлой зимой у побережья островного государства Тонга. Профессор кафедры океанографии и прибрежных наук Университета штата Луизиана Чунянь Ли зафиксировал его неожиданным способом — с помощью самодельных датчиков атмосферного давления, находящихся в полушарии от места события.

Извержение вулкана Хунга-Тонга—Хунга-Хаапай началось 20 декабря 2021 года, и взрывы были слышны на расстоянии 110 миль. Активность продолжалась в январе, а 15 января произошло самое мощное извержение, создавшее столб дыма высотой 36 миль.

Именно эту активность зафиксировали датчики Ли. Подобно тому, как взрывы такой мощности посылают сейсмические толчки через землю, они могут посылать ударные волны через атмосферу Земли. Его датчики уловили именно это — свидетельства глобальных атмосферных ударных волн, созданных извержением.

Датчики давления показали, что первая ударная волна достигла места наблюдения примерно через 9 часов после самого крупного извержения. Волна отобразилась как экстраординарный скачок давления, длившийся около 24 минут, за которым последовали несколько часов «звона» — колебаний, повторяющихся каждые несколько минут, или повышенного атмосферного шума. Вторая ударная волна пришла примерно через 26 часов после начального извержения и длилась около 54 минут. Ли показал шесть сферических ударных волн, которые обогнули земной шар с двух разных направлений, встретились в антиподе извержения в Северной Африке, а затем отразились обратно.

Это напоминание о том, что мы живем в атмосфере, и она окружает нас повсюду. Ли изготовил датчики атмосферного давления самостоятельно для другого исследования и оставил два из них после завершения проекта: один на заднем дворе, другой в офисе. Эти самодельные сенсоры были уникально приспособлены для регистрации подобных возмущений благодаря высокому разрешению данных, для которого они были спроектированы. Стандартные метеостанции снимают показания примерно каждую минуту, 5 минут или даже каждый час, что недостаточно часто для четкой фиксации подобного события. Датчик Ли, напротив, снимает показания каждые три секунды, создавая «высокоразрешающие данные» с гораздо большей детализацией. Для проверки своих данных ученый также использовал стандартные датчики и в итоге получил информацию с 189 других метеостанций по всему миру, которая подтвердила его собственные наблюдения.