صدای ناشی از انفجار آتشفشان در مقایسه با موتورهای جت

تحقیق جدید در مورد امواج فروصوت حاصل از فوران های آتشفشانی ارتباط غیرمنتظره ای را با موتورهای جت نشان می دهد. محققان موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس در کالیفرنیا سن دیگو به صداهای ضبط شده از دو آتشفشان سرعت دادند و صدایی بسیار شبیه به موتورهای جت معمولی را کشف کردند.

این یافته های تحقیقاتی جدید کاوشگر مفیدتری از عملکرد درونی فوران های آتشفشانی را در اختیار دانشمندان قرار می دهد. مادون صوت صدایی است که فرکانس آن کمتر از 20 سیکل در ثانیه است و کمتر از حد شنوایی انسان است.

مطالعه ای که توسط رابین ماتوزا، دانشجوی کارشناسی ارشد اقیانوس شناسی اسکریپس هدایت می شود، در شماره آینده مجله Geophysical Research Letters، انتشارات اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا (AGU) منتشر خواهد شد. Matoza صدای مادون صوت را از کوه سنت هلن در ایالت واشنگتن و آتشفشان Tungurahua در اکوادور اندازه‌گیری کرد، که هر دو آتشفشان‌های بسیار فعال نزدیک به مراکز جمعیتی بزرگ هستند.

ماتوزا که در آزمایشگاه آکوستیک جوی اسکریپس تحقیق می‌کند، گفت: «ما فرض کردیم که این جت‌های آتشفشانی طبیعی بسیار بزرگ صدای جت با فرکانس بسیار پایین ایجاد می‌کنند.»

با استفاده از آرایه های دیافراگم 100 متری میکروبارومترها، مشابه فشارسنج های آب و هوا، اما حساس به تغییرات کوچکتر در فشار اتمسفر و میکروفون های فروصوت با فرکانس پایین، این فرضیه را آزمایش کردند و فیزیک چگونگی سیگنال های دامنه بزرگ را آشکار کردند. از فوران ها تولید می شود. صدای جت توسط جریان متلاطم هوا از یک موتور جت ایجاد می شود. ماتوزا و همکارانش این سیگنال های مادون صوت با دامنه بسیار زیاد را در زمان هایی که گاز مملو از خاکستر از آتشفشان خارج می شد، ثبت کردند. این مطالعه به این نتیجه رسید که این جت های آتشفشانی در مقیاس بزرگ مانند جت های ساخته شده توسط انسان در مقیاس کوچکتر صدا تولید می کنند.

"ما می توانیم از این حوزه تحقیقاتی استفاده کنیم تا مطالعه خود را در مورد آتشفشان ها برای هر دو منافع تحقیقاتی اساسی، ارائه درک عمیق تر از فوران ها، و برای اهداف عملی، تعیین فوران هایی که احتمالاً بدون خاکستر هستند، تسریع کنیم. مایکل هدلین، مدیر آزمایشگاه آکوستیک اتمسفر اسکریپس و یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید که تهدید کمتری است و حاوی خاکستر است.

سیگنال‌های مادون صوت با دامنه وسیع از فوران‌های آتشفشانی در حال حاضر در یک نمونه اولیه سیستم هشدار زمان واقعی استفاده می‌شوند که به مرکز مشاوره خاکستر آتشفشانی (VAAC) اطلاع می‌دهد که سیگنال‌های مادون صوت بزرگ از آتشفشان‌های در حال فوران آمده است. محققان امیدوارند این اطلاعات جدید بتواند کاهش خطرات را بهبود بخشد و خلبانان و صنعت هوانوردی را مطلع کند.

ماتوزا گفت: «هر چه اطلاعات کمی در مورد نحوه تولید صدا بدست آوریم، اطلاعات بیشتری را می توانیم در اختیار VAAC قرار دهیم. در نهایت می توان اطلاعات دقیقی مانند اندازه یا سرعت جریان جت آتشفشانی را برای قرار دادن در مدل های پیش بینی پراکندگی خاکستر ارائه داد."

نویسندگان همکار مقاله عبارتند از D. Fee و M A. Garcés، آزمایشگاه Infrasound در دانشگاه هاوایی در Manoa. جی ام سینر از مرکز ملی آکوستیک فیزیکی در دانشگاه می سی سی پی. و P. A. رامون از Instituto Geofisico، Escuela Politecnica National. این مطالعه تحقیقاتی توسط کمک مالی بنیاد ملی علوم تامین شد.