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Hunga Tonga-Hunga Ha'Pai: il viaggio delle onde di pressione dal Pacifico al Mediterraneo

A cura di: Bellina Di Lieto, Dario Delle Donne, Pierdomenico Romano e Rosario Peluso

Mappa fronti d'onda

L’eruzione esplosiva VEI 5-6 del vulcano Hunga Tonga – Hunga Ha’apai nell’Oceano Pacifico avvenuta il 15 gennaio alle ore 04:02 UTC ha prodotto un’onda d’urto tanto energetica da essere stata rilevata dai sensori barometrici ed infrasonici di tutto il pianeta. 

A partire dalle ore 19:50 del 15 Gennaio, i sensori micro-barometrici dell’Osservatorio Vesuviano INGV, operativi ai Campi Flegrei e a Stromboli, hanno iniziato a registrare anomale variazioni della pressione atmosferica associate al passaggio sul territorio italiano dell’onda d’urto esplosiva prodotta dall’eruzione, dopo che questa aveva già percorso ~17,600 km. Il primo arrivo è il più energetico, con una forma d’onda tipica degli eventi esplosivi vulcanici molto forti (N-wave): presenta un’ampiezza picco-picco di 300 Pa, ed una durata complessiva di ~1 ora. Una seconda fase a minor ampiezza si registra dopo ~4 ore, intorno alle 23:47  ai Campi Flegrei (Figura 1).

Segnale microbarometrico zoomato

Figura 1. Registrazioni dell’onda di pressione prodotta dal vulcano Hunga Tonga – Hunga Ha’apai ai sensori microbarometrici della rete OV-INGV (Campi Flegrei e Stromboli). L’inversione nei tempi di arrivo delle due fasi principali alle due stazioni è in accordo con due direzioni opposte di propagazione dei fronti d’onda.

Sebbene siano legate alla stessa fase esplosiva, queste due onde di pressione identificate sui sensori sono associate a due direzioni diametralmente opposte di provenienza. La potente onda d’urto, propagandosi in maniera pressoché sferica in tutte le direzioni, ha raggiunto la penisola italiana prima da nord, seguendo il suo percorso più breve, e successivamente da sud, secondo il suo percorso più lungo che passa dagli antipodi del vulcano Hunga-Tonga (ubicato sul deserto del Sahara vicino all’Algeria). Il ritardo nei tempi di arrivo delle due onde di pressione è dipendente dal diverso percorso compiuto dai due fronti d’onda (cfr. mappa in alto). L’alto contenuto energetico di queste onde di pressione ha fatto sì che queste abbiano compiuto più volte il giro del mondo, tanto da poter essere registrate alla stessa stazione numerose volte (Figura 2). I tempi di arrivo dei successivi passaggi alla stessa stazione di misura ci ha permesso di calcolare la velocità media di propagazione dell’onda d’urto di ~310 m/s (Figura 2, con i tre passaggi evidenziati), velocità di propagazione tipica del suono in alta atmosfera.

Segnale microbarometrico con i tre passaggi

Figura 2. Onde di pressione registrate ai sensori microbarometrici e filtrate nella banda 10-10800 s per mettere meglio in evidenza i diversi arrivi legati alla propagazione dell’onda d’urto attorno al globo. Si rilevano ben tre passaggi sul territorio italiano che ci permettono di calcolare una velocità media di propagazione di ~310 m/s.