Imagen de satélite de la matriz de infrasonidos de la Universidad Estatal de Oklahoma. Crédito:Google Maps
Las ondas infrasónicas oscilan a frecuencias que los humanos no pueden oír, pero son extremadamente útiles para monitorear explosiones nucleares porque el infrasonido se desintegra tan lentamente dentro de nuestra atmósfera que puede envolver la Tierra varias veces. A finales de la década de 1990 y principios de la de 2000, Los investigadores descubrieron que los tornados y otros eventos geofísicos también producen sonido dentro del rango "casi infrasónico" de 0.5 a 20 Hz.
Las tormentas productoras de tornados pueden emitir infrasonidos más de una hora antes de "tornadogénesis, "o formación de tornados. Esto inspiró a un grupo de investigadores a desarrollar un forma pasiva de escuchar las tormentas.
Durante la 175a Reunión de la Sociedad Estadounidense de Acústica, que se llevará a cabo del 7 al 11 de mayo, 2018, en Minneapolis, Minnesota, Brian Elbing, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad Estatal de Oklahoma, presentará el trabajo de su grupo. Elbing y su equipo han estado recopilando mediciones de infrasonidos de tornados para decodificar la información contenida en las olas sobre los procesos de formación y el ciclo de vida antes de que azoten tormentas potencialmente devastadoras.
"Al monitorear tornados desde cientos de millas de distancia, podremos disminuir las tasas de falsas alarmas y posiblemente incluso aumentar los tiempos de advertencia, "Dijo Elbing." También significa que los cazadores de tormentas no necesitarán acercarse tanto ".
Para escuchar infrasonidos en la atmósfera, los investigadores utilizan tres micrófonos infrasónicos en la Universidad Estatal de Oklahoma dispuestos en un triángulo, cada uno espaciado a unos 200 pies de distancia.
Bosquejo del método hipotético para la producción de infrasonidos a partir de un tornado, que implica vibraciones radiales de la corteza. Crédito:Brian Elbing
Dos diferencias clave distinguen a estos micrófonos de los que estamos acostumbrados a ver. "Primero, estos son más grandes para una mayor sensibilidad a las frecuencias más bajas, "Dijo Elbing." Segundo, tenemos que deshacernos del ruido del viento. ... Sellamos el micrófono dentro de un contenedor con cuatro aberturas. Una manguera de remojo, como las que se usan en los jardines, se conecta a cada una de estas aberturas y se extiende en direcciones opuestas ".
Elbing y su equipo luego analizan el infrasonido del tornado del ruido del viento. "El ruido del viento es incoherente, por lo que si lo promedia en un espacio grande, sumará cero, ", dijo." A la inversa, El infrasonido de tornado es coherente, lo que significa que las ondas se parecen, en grandes distancias, por lo que las ondas de presión se suman y contienen información ".
Determinar el mecanismo de fluido responsable del infrasonido de los tornados puede revolucionar la forma en que los meteorólogos monitorean y pronostican, lo que en última instancia podría salvar vidas. "Esto es especialmente cierto para Dixie Alley, que no es conocido por los tornados más grandes, pero con frecuencia tiene la mayor cantidad de muertes, "Elbing dijo." Terreno complejo, patrones de carreteras irregulares, y los tornados nocturnos evitan que los cazadores de tormentas observen estos tornados, tan de largo alcance, el monitoreo pasivo de tornados proporcionará información invaluable sobre sus procesos de formación y ciclo de vida ".
"Dado que el infrasonido es una fuente de datos independiente, combinarlo con los métodos existentes debería ayudar a reducir las falsas alarmas, ", dijo Elbing." Hoy, El 75% de las advertencias de tornados son falsas alarmas y tienden a ignorarse ".
Ahora, Los tiempos de espera potencialmente largos (hasta una hora) proporcionados por el infrasonido podrían dar a los investigadores tiempo para enviar drones a ubicaciones específicas para recopilar datos críticos antes de que se forme un tornado. "Esto revolucionaría nuestra comprensión de los procesos físicos que producen tornados, ", Dijo Elbing." Nuestra investigación actual está respaldada como parte de una colaboración entre varias universidades de la National Science Foundation dirigida por la Universidad Estatal de Oklahoma (http://www.cloud-map.org), con el objetivo de desarrollar e implementar drones con sensores para monitoreo atmosférico ".
