CNR ExploRA

Articolo in rivista, 2022, ENG, 10.1038/s41598-022-23984-2

Observation of Rayleigh-Lamb waves generated by the 2022 Hunga-Tonga volcanic eruption with the POLA detectors at Ny-Ålesund

Abbrescia M.; Avanzini C.; Baldini L.; Ferroli R.B.; Batignani G.; Battaglieri M.; Boi S.; Bossini E.; Carnesecchi F.; Casula M.; Cavazza D.; Cicalo C.; Cifarelli L.; Coccetti F.; Coccia E.; Corvaglia A.; Gruttola D.D.; Pasquale S.D.; Galante L.; Garbini M.; Gemme G.; Gnesi I.; Gramstad E.; Grazzi S.; Haland E.S.; Hatzifotiadou D.; Rocca P.L.; Liu Z.; Lombardo L.; Mandaglio G.; Margotti A.; Maron G.; Mazziotta M.N.; Mazzola M.; Mulliri A.; Nania R.; Noferini F.; Nozzoli F.; Ould-Saada F.; Palmonari F.; Panareo M.; Panetta M.P.; Paoletti R.; Parvis M.; Pellegrino C.; Perasso L.; Pinazza O.; Pinto C.; Pisano S.; Riggi F.; Righini G.; Ripoli C.; Rizzi M.; Sartorelli G.; Scapparone E.; Schioppa M.; Scioli G.; Scribano A.; Selvi M.; Taiuti M.; Terreni G.; Trifiro A.; Trimarchi M.; Viola A.P.; Vistoli C.; Votano L.; Williams M.C.S.; Zichichi A.; Zuyeuski R.

Dipartimento di Fisica "M. Merlin" dell'Università e del Politecnico di Bari, Via Amendola 173, Bari, 70125, Dipartimento di Fisica "M. Merlin" dell'Università e del Politecnico di Bari, Via Amendola 173, 70125, Bari, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Bari, via Orabona 4, Bari, 70126, INFN, Sezione di Bari, via Orabona 4, 70126, Bari, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Pisa, Largo Bruno Pontecorvo 3, Pisa, 56127, INFN, Sezione di Pisa, Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127, Pisa, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica "E. Fermi", Università di Pisa, Largo Bruno Pontecorvo 3, Pisa, 56127, Dipartimento di Fisica "E. Fermi", Università di Pisa, Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127, Pisa, Italy, , Italy; INFN, Laboratori Nazionali di Frascati, Via Enrico Fermi 54, RM, Frascati, 00044, INFN, Laboratori Nazionali di Frascati, Via Enrico Fermi 54, 00044, Frascati, RM, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Genova, Via Dodecaneso, 33, Genova, 16146, INFN, Sezione di Genova, Via Dodecaneso, 33, 16146, Genova, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari, S.P. Monserrato-Sestu Km 0,700, CA, Monserrato, 09042, Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari, S.P. Monserrato-Sestu Km 0,700, 09042, Monserrato, CA, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Cagliari, Complesso Universitario di Monserrato, S.P. per Sestu - Km 0,700, CA, Monserrato, 09042, INFN, Sezione di Cagliari, Complesso Universitario di Monserrato, S.P. per Sestu - Km 0,700, 09042, Monserrato, CA, Italy, , Italy; CERN, Esplanade des Particules 1, Geneva 23, 1211, CERN, Esplanade des Particules 1, 1211, Geneva 23, Switzerland, , Switzerland; Istituto di Scienze Polari - CNR sede di Venezia, Via Torino, 155, VE, Venezia Mestre, Istituto di Scienze Polari - CNR sede di Venezia, Via Torino, 155, Venezia Mestre, VE, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Bologna, Viale Carlo Berti Pichat 6/2, Bologna, 40127, INFN, Sezione di Bologna, Viale Carlo Berti Pichat 6/2, 40127, Bologna, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica e Astronomia "A. Righi", Università di Bologna, Viale Carlo Berti Pichat 6/2, Bologna, 40127, Dipartimento di Fisica e Astronomia "A. Righi", Università di Bologna, Viale Carlo Berti Pichat 6/2, 40127, Bologna, Italy, , Italy; Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "E. Fermi", Via Panisperna 89/a, Rome, 00184, Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "E. Fermi", Via Panisperna 89/a, 00184, Rome, Italy, , Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale Francesco Crispi 7, L'Aquila, 67100, Gran Sasso Science Institute, Viale Francesco Crispi 7, 67100, L'Aquila, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, Lecce, 73100, INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica "E. R. Caianiello", Università di Salerno, Via Giovanni Paolo II, 132, SA, Fisciano, 84084, Dipartimento di Fisica "E. R. Caianiello", Università di Salerno, Via Giovanni Paolo II, 132, 84084, Fisciano, SA, Italy, , Italy; INFN, Gruppo Collegato di Salerno, Complesso Universitario di Monte S. Angelo ed. 6, Via Cintia, Naples, 80126, INFN, Gruppo Collegato di Salerno, Complesso Universitario di Monte S. Angelo ed. 6, Via Cintia, 80126, Naples, Italy, , Italy; Teaching and Language Lab (TLLab), Politecnico di Torino, Corso Duca degli Abruzzi 24, Turin, Teaching and Language Lab (TLLab), Politecnico di Torino, Corso Duca degli Abruzzi 24, Turin, Italy, , Italy; INFN, Gruppo Collegato di Cosenza, Via Pietro Bucci, Cosenza, Rende, INFN, Gruppo Collegato di Cosenza, Via Pietro Bucci, Rende, Cosenza, Italy, , Italy; Physics Department, Oslo University, P.O. Box 1048, Oslo, 0316, Physics Department, Oslo University, P.O. Box 1048, 0316, Oslo, Norway, , Norway; Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Università di Messina, Viale Ferdinando Stagno d'Alcontres 31, ME, Messina, 98166, Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Università di Messina, Viale Ferdinando Stagno d'Alcontres 31, 98166, Messina, ME, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica "E. Majorana", Università degli Studi di Catania, Via S. Sofia 64, Catania, 95123, Dipartimento di Fisica "E. Majorana", Università degli Studi di Catania, Via S. Sofia 64, 95123, Catania, Italy, , Italy; INFN, Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, Catania, 95123, INFN, Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123, Catania, Italy, , Italy; ICSC World laboratory, Geneva, ICSC World laboratory, Geneva, Switzerland, , Switzerland; Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, corso Duca degli Abruzzi 24, Turin, Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, corso Duca degli Abruzzi 24, Turin, Italy, , Italy; INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Viale dell'Università 2, Legnaro, 35020, INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Viale dell'Università 2, 35020, Legnaro, Italy, , Italy; Istituto di Scienze Polari - CNR Area della ricerca di Bologna, Via Piero Gobetti 101, Bologna, Istituto di Scienze Polari - CNR Area della ricerca di Bologna, Via Piero Gobetti 101, Bologna, Italy, , Italy; INFN Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, Via Sommarive, 14, TN, Povo, 38123, INFN Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, Via Sommarive, 14, 38123, Povo, TN, Italy, , Italy; Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi", Università del Salento, Via per Arnesano, Lecce, 73100, Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi", Università del Salento, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy, , Italy; Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell'Ambiente, Università di Siena, Via Roma 56, Siena, 53100, Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell'Ambiente, Università di Siena, Via Roma 56, 53100, Siena, Italy, , Italy; INFN-CNAF, Viale Carlo Berti PIchat 6/2, Bologna, 40127, INFN-CNAF, Viale Carlo Berti PIchat 6/2, 40127, Bologna, Italy, , Italy; Physik Department, Technische Universitat Munchen, James-Franck-Straße 1, Garching bei München, 85748, Physik Department, Technische Universitat Munchen, James-Franck-Straße 1, 85748, Garching bei München, Germany, , , Germany; Physik Department, Technische Universitat Munchen, James-Franck-Straße 1, Garching bei München, 85748, Physik Department, Technische Universitat Munchen, James-Franck-Straße 1, 85748, Garching bei München, Germany, , , Germany; CNR Istituto di Fisica Applicata "Nello Carrara", Via Madonna del Piano 10, FI, Sesto Fiorentino, 50019, CNR Istituto di Fisica Applicata "Nello Carrara", Via Madonna del Piano 10, 50019, Sesto Fiorentino, FI, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica, Università della Calabria, Via Pietro Bucci, CS, Rende, Dipartimento di Fisica, Università della Calabria, Via Pietro Bucci, Rende, CS, Italy, , Italy; Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso, 33, Genova, 16146, Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso, 33, 16146, Genova, Italy, , Italy; Istituto di Scienze Polari - CNR Area della ricerca di Roma Tor Vergata, Via Fosso del Cavaliere 100, Rome, Istituto di Scienze Polari - CNR Area della ricerca di Roma Tor Vergata, Via Fosso del Cavaliere 100, Rome, Italy, , Italy; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, AQ, Assergi, 67100, INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, 67100, Assergi, AQ, Italy, , , Italy; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, AQ, Assergi, 67100, INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, 67100, Assergi, AQ, Italy, , , Italy

The eruption of the Hunga-Tonga volcano in the South Pacific Ocean on January 15, 2022, at about 4:15 UTC, generated a violent explosion, which created atmospheric pressure disturbances in the form of Rayleigh-Lamb waves detected all over the globe. Here we discuss the observation of the Hunga-Tonga shock-wave performed at the Ny-Ålesund Research Station on the Spitsbergen island, by the detectors of the PolarquEEEst experiment and their ancillary sensors. Online pressure data as well as the results of dedicated offline analysis are presented and discussed in details. Results include wave arrival times, wave amplitude measurements and wave velocity calculation. We observed five passages of the shock wave with a significance larger than 3 ? and an amplitude up to 1 hPa. The average propagation velocity resulted to be (308 ± 0.6) m/s. Possible effects of the atmospheric pressure variation associated with the shock-wave multiple passages on the cosmic-ray rate at ground level are also investigated. We did not find any significant evidence of this effect.

Scientific reports (Nature Publishing Group) 12