Reloj volcánico: uso de señales acústicas para predecir el año 2022  El comienzo de la erupción del Mauna Loa: Kauai Now

Reloj volcánico: uso de señales acústicas para predecir el año 2022 El comienzo de la erupción del Mauna Loa: Kauai Now

Volcano Watch es un artículo semanal y una actualización de actividades escrita por científicos y afiliados del Observatorio de Volcanes de Hawaii del Servicio Geológico de EE. UU.

Un flujo de lava que brota de Mauna Loa y el brillo que crea en el cielo nocturno sobre la isla en 2022. erupción. (Foto de archivo de Nathan Christophel/Kaua’i Now)

en 2022 Mauna Loa entró en erupción a última hora del 27 de noviembre. Por la tarde La erupción fue precedida por un intenso terremoto aproximadamente media hora antes de la lava incandescente, vista por las cámaras web del Observatorio de Volcanes Hawaianos del USGS.

¿Cómo puede el observatorio determinar el momento exacto en que comenzó la erupción?

Las cámaras remotas son fundamentales para confirmar una erupción, pero en muchos casos en todo el mundo la imagen de la actividad puede oscurecerse. Las nubes, la niebla o los gases volcánicos pueden oscurecer las imágenes o es posible que las cámaras no cubran el lugar de la erupción. Por ello, el Observatorio de Volcanes de Hawái y otros observatorios de todo el mundo están estableciendo una serie de métodos para detectar la actividad eruptiva incluso cuando el volcán no se puede ver con claridad.

Una forma de monitorear los volcanes es midiendo los sonidos de una erupción.

Estos sonidos pueden viajar rápidamente lejos del respiradero de la misma manera que una piedra caída en agua tranquila puede crear ondas que se alejan del «punto de derrame».

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La comunidad global de monitoreo de volcanes está instalando constantemente conjuntos de sensores acústicos, llamados conjuntos, en los flancos de los volcanes que pueden medir el ruido audible (los sonidos que escuchamos) y el ruido inaudible, con frecuencias más allá del alcance del oído humano (infrasonidos). Luego se utiliza el procesamiento informático para buscar señales que provienen de una dirección diferente, de manera similar a cómo los humanos entrenan sus oídos y cerebros para identificar de dónde provienen los sonidos.

El Observatorio de Volcanes de Hawái monitorea nuestros volcanes utilizando datos rápidos y casi en tiempo real de conjuntos acústicos que miden los cambios de presión alrededor de nuestros volcanes más activos, Kīlauea y Mauna Loa. En el campo se utilizan conjuntos agrupados de sensores para permitir que las computadoras busquen correlaciones de energía acústica de centros potenciales de erupciones hawaianas.

El procesamiento compara todas las formas de onda en la matriz y observa la consistencia de las formas de onda (llamada coherencia) bajo diferentes condiciones. En los gráficos, la fuerte coherencia de las formas de onda está marcada con puntos rojos y naranjas, y las formas de onda incoherentes, con azul claro y oscuro.

Como analogía, los sonidos incoherentes son como los que se escuchan en medio del bosque en un día ventoso, mientras que un sonido más coherente sería el de un auto tocando la bocina en la carretera.

El panel A es una imagen térmica que muestra la primera observación de lava intensamente brillante en Mauna Loa, fechada en 2022. 27 de noviembre 23:36 En el panel B se muestra un ejemplo de forma de onda del conjunto de sensores de la estación de campo ‘Āinapō (AIND). En el panel C se muestran gráficos de consistencia de las velocidades de las olas, y en el panel D se muestra la dirección del rumbo de la brújula de la fuente de erupción estimada en relación con el conjunto ‘Āinapō. Los puntos de colores en los paneles C y D representan señales incoherentes (que se muestran en azul claro y oscuro) y señales coherentes (que se muestran en rojo, naranja y amarillo). La línea vertical negra en los paneles C y D marca el inicio temprano de la erupción a las 23:23 h. La línea vertical gris representa el momento en que se tomó la imagen térmica en el panel A. Ambas líneas verticales representan tiempos antes de los cambios en el procesamiento acústico, ya que el sonido viaja desde el respiradero hasta el macizo de Āinapō en aproximadamente 2 minutos. (Gráfico del USGS)

Las señales acústicas coherentes a menudo tienen características que les permiten separarse durante el procesamiento de datos del conjunto, y dos buenos indicadores de coherencia provienen de la velocidad y la dirección de las ondas a través del conjunto.

Por ejemplo, cerca de la superficie de la Tierra, el sonido normalmente viaja a entre 300 y 400 yardas por segundo. El conjunto de infrasonidos Āinapō del Observatorio de Volcanes de Hawaii está ubicado en el Parque Nacional de los Volcanes de Hawaii y tiene una orientación de aproximadamente 300 grados hacia la cumbre de Mauna Loa. La detección automatizada puede utilizar estas características (consistencia, velocidad y dirección de las olas) para mejorar nuestra capacidad de comprender rápidamente cuándo se está produciendo una erupción en la cima del Mauna Loa.

El panel D de la figura de Volcano Watch de esta semana muestra que la dirección hacia atrás de la brújula se vuelve muy estable alrededor de las 11:25 p. m., lo que indica que ha comenzado una erupción leve. Su tiempo fue probablemente unos 2 minutos antes, alrededor de las 23:23, dado que el sonido tarda unos 2 minutos en viajar desde la cima del Mauna Loa hasta el macizo de Āinapō.

De hecho, el panel A de la figura muestra que a las 11:36 p.m. Los flujos de lava de la nueva erupción se expandieron rápidamente a través de Mokuʻāweoweo, la caldera cumbre de Mauna Loa. Tras la progresión y expansión de la lava, esta actividad se vuelve muy activa sobre las 23:40 horas.

Esto demuestra el valor de utilizar múltiples líneas de información para evaluar la actividad eruptiva.

Además de los métodos acústicos, el personal del Observatorio de Volcanes de Hawaii utiliza una gama completa de técnicas de monitoreo, incluidas imágenes sísmicas, de tensión, de gas y de cámaras web. Los datos recopilados mejoran nuestra conciencia situacional; La evaluación de diferentes conjuntos de datos puede ayudar a los científicos a comprender los procesos volcánicos simultáneos.

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Esto a su vez ayuda al observatorio a mantener al público bien informado sobre nuestros volcanes activos.

Actualizaciones de actividades de Vulkan

El Kilauea no entra en erupción. Su nivel de alerta de volcán del USGS es de aviso.

La sismicidad distribuida se extiende por debajo de la cumbre del Kilauea y a lo largo del sistema de fallas de Koa’e al suroeste de la caldera. El número promedio de terremotos en la región se ha mantenido por debajo de los 40 eventos detectados por día durante la semana pasada, muy por debajo de los niveles registrados durante el período enero-febrero o antes de las últimas erupciones máximas.

Los inclinómetros de Sand Mountain y Uekahuna Bluff continuaron registrando tendencias de inflación modestas la semana pasada. No se observó actividad inusual en las zonas de ruptura.

Mauna Loa no entra en erupción. Su nivel de alerta de volcán del USGS es normal.

Las cámaras web en Mauna Loa no muestran signos de actividad. La sismicidad en la cumbre se ha mantenido baja durante el último mes. La deformación de la Tierra indica una inflación lenta y continua a medida que el magma repone el sistema de reservorios después de 2022. erupción. Las tasas de emisión de SO2 se encuentran en niveles de fondo.

La semana pasada se informaron dos terremotos en las islas hawaianas: un terremoto de magnitud 3,1 a 6 millas al este-noreste de Pahala a una profundidad de 20 millas el 23 de marzo. 9:06 p.m., y un terremoto de magnitud 3,1 1 milla al sur. SO de Pahala, 20 millas de profundidad, 22 de marzo, 9:45 p.m.

El Observatorio de Volcanes de Hawái sigue vigilando de cerca el Kilauea y el Mauna Loa.

Visite el sitio web del Observatorio de Volcanes de Hawaii para ver artículos anteriores de Volcano Watch, actualizaciones sobre Kilauea y Mauna Loa, fotografías de volcanes, mapas, actualizaciones sobre terremotos y más. Envíe sus preguntas por correo electrónico a envíe un correo electrónico a AskHVO@usgs.gov.

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