ถอดรหัสคลื่นอินฟราซาวด์ของพายุทอร์นาโด

คลื่นอินฟราซาวน์สั่นด้วยความถี่ที่มนุษย์ไม่ได้ยิน แต่มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบการระเบิดของนิวเคลียร์ เนื่องจากอินฟราซาวน์จะสลายตัวอย่างช้าๆ ภายในบรรยากาศของเราจนสามารถห่อหุ้มโลกได้หลายครั้ง ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 นักวิจัยค้นพบว่าพายุทอร์นาโดและเหตุการณ์ทางธรณีฟิสิกส์อื่นๆ ยังสร้างเสียงในช่วง "ใกล้อินฟราซาวด์" ที่ 0.5 ถึง 20 Hzพายุทอร์นาโดที่ผลิตได้สามารถปล่อยคลื่นอินฟราซาวน์ได้นานกว่าหนึ่งชั่วโมงก่อนที่จะเกิด "ทอร์นาโดเจเนซิส" หรือพายุทอร์นาโด สิ่งนี้เป็นแรงบันดาลใจให้กลุ่มนักวิจัยพัฒนาวิธีการฟังเสียงพายุในระยะยาว ทอร์นาโด ในระหว่างการประชุมครั้งที่ 175 ของสมาคมอะคูสติกแห่งอเมริกา ซึ่งจัดขึ้นระหว่างวันที่ 7-11 พฤษภาคม 2018 ในเมืองมินนิอาโปลิส รัฐมินนิโซตา Brian Elbing ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศแห่งมหาวิทยาลัยรัฐโอคลาโฮมา จะนำเสนอผลงานของกลุ่มของเขา Elbing และทีมงานของเขาได้รวบรวมการวัดอินฟราซาวน์จากพายุทอร์นาโดเพื่อถอดรหัสข้อมูลที่มีอยู่ในคลื่นเกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวและวงจรชีวิตก่อนที่จะเกิดพายุทำลายล้าง Elbing กล่าวว่า "การเฝ้าติดตามพายุทอร์นาโดจากระยะทางหลายร้อยไมล์ เราจะสามารถลดอัตราการเตือนภัยที่ผิดพลาดและอาจเพิ่มเวลาการเตือนภัยได้" Elbing กล่าว "มันยังหมายความว่านักล่าพายุไม่จำเป็นต้องเข้าใกล้" ในการฟังอินฟราซาวน์ในบรรยากาศ นักวิจัยใช้ไมโครโฟนอินฟราซาวน์ 3 ตัวที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอคลาโฮมาโดยจัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยม โดยแต่ละตัวห่างกันประมาณ 200 ฟุต ความแตกต่างที่สำคัญ 2 ประการทำให้ไมโครโฟนเหล่านี้แตกต่างจากไมโครโฟนที่เราคุ้นเคย Elbing กล่าวว่า "ประการแรก สิ่งเหล่านี้มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อให้มีความไวต่อความถี่ต่ำมากขึ้น "ประการที่สอง เราต้องกำจัดเสียงลม ... เราผนึกไมโครโฟนไว้ในภาชนะที่มีช่องเปิดสี่ช่อง สายยางฉีดน้ำ -- เช่นเดียวกับที่ใช้ในสวน -- ต่อเข้ากับช่องเปิดเหล่านี้แต่ละช่องและยืดออก ในทิศทางตรงกันข้าม" จากนั้น Elbing และทีมของเขาก็วิเคราะห์เสียงพายุทอร์นาโดจากเสียงลม "เสียงลมไม่ต่อเนื่องกัน ดังนั้นหากคุณหาค่าเฉลี่ยจากพื้นที่ขนาดใหญ่ เสียงลมจะรวมกันเป็นศูนย์" เขากล่าว "ในทางกลับกัน พายุทอร์นาโดอินฟราซาวนด์มีความสอดคล้องกัน -- หมายความว่าคลื่นมีลักษณะเหมือนกัน -- ในระยะทางที่มาก ดังนั้นคลื่นแรงดันจึงรวมเข้าด้วยกันและมีข้อมูล"