我院次声波台阵观测到2022年1月15日汤加火山喷发活动
发布时间： 2022-01-21
来源： 办公室
2022年1月15日12时27分(北京时间),汤加海域Hunga Tonga火山(20.5°S,175.4°W)发生大规模喷发并引发局地海啸，并在大气层中激发出强烈冲击波。火山喷发事件发生后，强震次声组基于自行研制建设的首都圈、云南、四川等地的次声观测阵列开展火山活动次声波分析。初步分析结果表明：国内所有次声波台阵均观测到了此次火山喷发引起的次声波。具体情况如下：
1、次声直达波：首都圈次声台阵（传播距离9760km）观测到火山喷发活动引起的直达次声波时间为北京时间1月15日21：07，传播时间约为8.7小时，群速度约为1127km/h；云南丽江（距离火山10500km）观测到次声波时间约为21：35；四川西昌（距离火山10380km）观测到次声波时间约为21：28；各站点持续时间均超过2个小时，振幅峰峰值大于20Pa。
2、次声反向波：火山爆发发出的次声波沿地球大圆反向传播，首都圈次声台阵（传播距离30240km）接收到时间为1月16日 14：55，传播时间约为26.5小时，群速度约为1130km/h；云南丽江（传播距离29500km）接收到时间为1月16日14：35；四川西昌（距离火山29620km）观测到次声波时间约为1月16日14：25；各站点持续时间超过1小时，振幅峰峰值大于5Pa。
3、信号特征：
北京、丽江、西昌三地观测到的信号频率范围约为0.01-0.05Hz，中心频率约为0.01-0.03Hz，信号开始段频率约为0.01Hz，波形特征为爆发瞬间的冲击波在经过远距离衰减后形成的低频波，后续频率逐渐升高至0.03-0.05Hz，为火山持续爆发过程中产生的次声波，如图3所示。北京台阵计算得到的信号来源方位角约为130度（±5度）根据观测到的波形周期、传播距离、本地大气条件，估计本次喷发活动能量约为1500万吨（误差±50%）。
附件：详细分析图文
一、次声观测站点简介
目前强震次声组建立5套次声监测台阵，包含北京昌平、四川西昌、云南普洱、丽江、新疆喀什等观测点，采用自研宽频带次声波传感器，如图1，3dB频率范围0.005-30Hz，自噪声低于2.5mPa，能够满足本次汤加火山次声源（0.01-0.1Hz）探测需求。
图1使用的次声观测设备
二、信号波形及时频特征分析
图2汤加火山爆发波形直达波/反向波
图3汤加火山爆发波形及时频分析