Plume des Hunga-Tonga-Ausbruchs

Ausbruch des Hunga-Tonga Vulkans am BFO registriert

28. Januar 2022 /

Der Ausbruch des Hunga-Tonga Vulkans vom 15. Januar 2022 wurde am Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsobservatorium (BFO) des KIT und der Universität Stuttgart, in einer Entfernung von 16900 km vom Ausbruch, registriert.
[Bild: GOES-17, NOAA]

Der Ausbruch begann um 4:14 Uhr Weltzeit (UT). Um 5 Uhr kamen die ersten seismischen Wellen am BFO im Schwarzwald an. Erst 15 Stunden nach dem Ausbruch kamen die ersten Signale aus der Atmosphäre (Luftdruck resp. Infraschall) am BFO an.

Messdaten des BFO zum Hunga-Tonga-Ausbruch Hunga-Tonga Ausbruch: Beobachtung des BFO / Rudolf Widmer-Schnidrig / Black Forest Observatory

Alle diese Wellen haben den Erdball mehrfach umrundet. Seismische Oberflächenwellen brauchen für einen Umlauf 3 Stunden: daher rühren die Schwebungen in den seismischen Aufzeichnungen mit Maxima bei Stunde 7, 10, 13 und 16.

Der Luftschall braucht 37 Stunden für eine Umrundung. Die Wellen, die auf dem kürzesten Weg von Tonga über den Nordpol zu uns kamen, benötigten 16 Stunden. Die Wellen, die auf dem längeren Weg über den Südpol zu uns kamen, erreichten das BFO erst zur Stunde 26.

Aus den Abbildungen geht auch hervor, dass niederfrequente Wellen im Luftdruck sich deutlich schneller ausbreiten als der hochfrequente Infraschall.

Das seismische Signal ist dominiert von einer Schwingung bei 3.7 mHz. Das ist die Frequenz, mit der die gesamte Atmosphäre über Tonga auf und ab schwingt und die darunter liegende feste Erde/Ozean zu erzwungenen Schwingungen mit dieser Frequenz anregt.  Unter dieser atmosphärischen Schwingung kann man sich eine ¼ Wellenlänge Schwingung vorstellen. Wie bei einer Orgelpfeife, die an ihrem Unterende geschlossen und oben offen ist.

Am BFO tritt ganz lokal nochmals derselbe Kopplungsmechanismus zwischen Atmosphäre und fester Erde auf: Die seismischen Erschütterungen, welche gleichzeitig mit den Schwankungen des Luftdrucks auftreten, rühren daher, dass der Schwarzwald sich deformiert beim Durchlauf der Wellen im Luftdruck.

Plume des Hunga-Tonga-Ausbruchs
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