Стратостат почув інфразвук від підземного вибуху

Експеримент американських геофізиків, в якому вони зробили підземний вибух і записали його звук зі стратостата, підтвердив, що низькочастотні звуки простіше почути зі стратосфери, ніж з поверхні Землі. Інфразвук від різних геологічних і антропогенних подій, наприклад від виверження вулканів або від вибухів, поширюється на велику відстань, але засікти його не так просто. Дослідження опубліковано в.


Природні явища та антропогенні події часто супроводжуються інфразвуком, який має низькочастотний діапазон звукових хвиль - від 16 до 0,001 герц. Людський слух не здатний його вловлювати, оскільки чутливий до діапазону 16-20000 герц. Наземні мікробарометри Глобальної міжнародної системи моніторингу виявляють і визначають місце розташування таких подій, однак цей метод має обмеження по відстані.


Хвилі інфразвуку поширюються на великі відстані, але при русі по ландшафту вони розсіюються зустрічними об'єктами і турбулентністю в нижній атмосфері, тому точність їх моніторингу сильно залежить від відстані до епіцентру. Крім того, землетруси, підземні вибухи і деякі виверження вулканів генерують вузькоспрямовані вертикальні акустичні сигнали, кут розбіжності яких не перевищує 45 градусів. Це означає, що датчики, розташовані в одній площині з джерелом події, нездатні зафіксувати цей звук.

Геофізик Деніел Боуман (Daniel C. Bowman) з Національної лабораторії Сандії і 1916 Сіддіхарт Крішнамурті (Siddharth Krishnamoorthy) з Каліфорнійського технологічного інституту припустили, що засікти низькочастотні сигнали з повітря буде простіше, ніж з землі. Вони зробили підземний хімічний вибух, щоб за допомогою стратостату зафіксувати цю подію, а потім порівняти записи інфразвуку з повітряних і наземних датчиків. Вибух був організований у свердловині на глибині 51,6 метра на території Випробувального полігону штату Невада в США і мав потужність 10 тонн у тротиловому еквіваленті. Сейсмічні та акустичні хвилі вибуху реєструвалися великою наземною мережею акселерометрів, геофонів, широкосмугових сейсмометрів та інфразвукових мікробарометрів. З повітря реєстрація відбувалася за допомогою повітряної кулі, до якої були прикріплені чотири датчики інфразвуку. Як наземні, так і повітряні мікробарометри були налаштовані на діапазон низьких частот від 1 до 20 герц.

Наземні датчики, розташовані в межах 12 кілометрів від місця вибуху, зафіксували подію, але обладнання за 46 кілометрів від епіцентру нічого не почуло. Датчики стратостату зафіксували вибух, у момент якого стратостат парив у нижній стратосфері на висоті 21,8 кілометра за 56 кілометрів від свердловини по горизонталі.

Порівняння записів стратостатного датчика з шістьма наземними, розташованими в половині кілометра від епіцентру, показало хорошу схожість. Автори пояснюють це тим, що куля знаходилася в зоні дуже низьких фонових шумів - вона пасивно дрейфувала з вітром і парила набагато вище локалізованих джерел звуку, таких як будівлі і транспорт. Крім того, тропосфера ламає звук вгору, зазначають автори, тому аеростат зафіксував сигнал на більшій відстані від джерела, ніж наземні датчики.

Автори припускають, що метод стратостатних мікробарометрів підходить для відстеження різних природних подій, а також для контролю підземних вибухів, які виробляються при випробуванні ядерної зброї. Крім того, автори відзначають ефективність методу в геофізичній місії на Венеру. Там він допоможе відстежувати сейсмічну активність планети, обійшовши несприятливі атмосферні умови температури і тиску поблизу поверхні.

Аеростати успішно застосовують і для моніторингу повітряного середовища. Нещодавно ми писали, як ВПС Ізраїлю запустили аеростат раннього попередження Sky Dew - один з найбільших у світі.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND