2022-01-17

[Available in DE] Durch die Erde und die Luft – seismische und Infraschall-Signale des Tonga-Vulkanausbruchs

Der gewaltige unterseeische Vulkanausbruch des Hunga-Tonga Vulkans in der Südsee am 15. Januar 2022 hat auch die seismischen Stationen des Schweizerischen Erdbebendienstes an der ETH Zürich zum Zittern gebracht. Um 05:14 Uhr Schweizer Zeit begann die Explosion, deren Stärke einem Erdbeben mit einer Magnitude von 5.8 entsprach. Die ersten dadurch ausgelösten seismischen Wellen der Explosion (P-Wellen), die sich mit Geschwindigkeiten von 5 bis 10 km/Sekunde (18‘000 – 36‘000 km/h) durch die Erde ausgebreitet haben, trafen etwa 20 Minuten später in der Schweiz ein. Wie für Explosionen typisch sind die S- und Oberflächenwellen, die sich etwas langsamer ausbreiten, sehr deutlich ausgeprägt.

Solche vulkanischen Explosionen erzeugen auch Druckwellen in der Atmosphäre, wie sie zum Beispiel von der MeteoSchweiz hier (link auf Blog-Eintrag) beschrieben sind. Infraschall-Wellen, deren Frequenzen unterhalb des hörbaren Schalls liegen (zwischen ca. 15 Hz bis 0.001 Hz), werden in der Atmosphäre nur wenig gedämpft und können über sehr weite Entfernungen gemessen werden. Infraschall breitet sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1200 km/h aus. Auf den hochsensiblen Breitband-Messstationen des SED, und auch auf vom SED betriebenen Infraschall-Sensoren, sind diese Wellen ab ca. 20:30 Uhr Schweizer Zeit gut sichtbar. Das ist etwas mehr als 15 Stunden nach dem Eintreffen der Erdbebenwellen. Deutlich zu erkennen ist auch die dieser Infraschallwellen. Niedrige Frequenzen breiten sich etwas schneller aus, und treffen zuerst ein, gefolgt von immer höheren Frequenzen. Eine erste Periode starker Signale von gut zwei Stunden Dauer rührt von den auf direktem Weg zu uns gelangten Wellen, ungefähr fünf Stunden später sieht man die Signale, die sich in der entgegengesetzten Richtung ausgebreitet haben, mit deutlich kleineren Amplituden.