Scientific Reports (Nov 2022)
Observation of Rayleigh-Lamb waves generated by the 2022 Hunga-Tonga volcanic eruption with the POLA detectors at Ny-Ålesund
- M. Abbrescia,
- C. Avanzini,
- L. Baldini,
- R. Baldini Ferroli,
- G. Batignani,
- M. Battaglieri,
- S. Boi,
- E. Bossini,
- F. Carnesecchi,
- M. Casula,
- D. Cavazza,
- C. Cicalò,
- L. Cifarelli,
- F. Coccetti,
- E. Coccia,
- A. Corvaglia,
- D. De Gruttola,
- S. De Pasquale,
- L. Galante,
- M. Garbini,
- G. Gemme,
- I. Gnesi,
- E. Gramstad,
- S. Grazzi,
- E. S. Haland,
- D. Hatzifotiadou,
- P. La Rocca,
- Z. Liu,
- L. Lombardo,
- G. Mandaglio,
- A. Margotti,
- G. Maron,
- M. N. Mazziotta,
- M. Mazzola,
- A. Mulliri,
- R. Nania,
- F. Noferini,
- F. Nozzoli,
- F. Ould-Saada,
- F. Palmonari,
- M. Panareo,
- M. P. Panetta,
- R. Paoletti,
- M. Parvis,
- C. Pellegrino,
- L. Perasso,
- O. Pinazza,
- C. Pinto,
- S. Pisano,
- F. Riggi,
- G. Righini,
- C. Ripoli,
- M. Rizzi,
- G. Sartorelli,
- E. Scapparone,
- M. Schioppa,
- G. Scioli,
- A. Scribano,
- M. Selvi,
- M. Taiuti,
- G. Terreni,
- A. Trifirò,
- M. Trimarchi,
- A. P. Viola,
- C. Vistoli,
- L. Votano,
- M. C. S. Williams,
- A. Zichichi,
- R. Zuyeuski
Affiliations
- M. Abbrescia
- Dipartimento di Fisica “M. Merlin” dell’Università e del Politecnico di Bari
- C. Avanzini
- INFN, Sezione di Pisa
- L. Baldini
- INFN, Sezione di Pisa
- R. Baldini Ferroli
- INFN, Laboratori Nazionali di Frascati
- G. Batignani
- INFN, Sezione di Pisa
- M. Battaglieri
- INFN, Sezione di Genova
- S. Boi
- Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari
- E. Bossini
- INFN, Sezione di Pisa
- F. Carnesecchi
- CERN, Esplanade des Particules 1
- M. Casula
- Istituto di Scienze Polari - CNR sede di Venezia
- D. Cavazza
- INFN, Sezione di Bologna
- C. Cicalò
- INFN, Sezione di Cagliari, Complesso Universitario di Monserrato
- L. Cifarelli
- INFN, Sezione di Bologna
- F. Coccetti
- Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche “E. Fermi”
- E. Coccia
- Gran Sasso Science Institute
- A. Corvaglia
- INFN, Sezione di Lecce
- D. De Gruttola
- Dipartimento di Fisica “E. R. Caianiello”, Università di Salerno
- S. De Pasquale
- Dipartimento di Fisica “E. R. Caianiello”, Università di Salerno
- L. Galante
- Teaching and Language Lab (TLLab), Politecnico di Torino
- M. Garbini
- INFN, Sezione di Bologna
- G. Gemme
- INFN, Sezione di Genova
- I. Gnesi
- Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche “E. Fermi”
- E. Gramstad
- Physics Department, Oslo University
- S. Grazzi
- INFN, Sezione di Genova
- E. S. Haland
- Physics Department, Oslo University
- D. Hatzifotiadou
- CERN, Esplanade des Particules 1
- P. La Rocca
- Dipartimento di Fisica “E. Majorana”, Università degli Studi di Catania
- Z. Liu
- ICSC World laboratory
- L. Lombardo
- Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino
- G. Mandaglio
- Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Università di Messina
- A. Margotti
- INFN, Sezione di Bologna
- G. Maron
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro
- M. N. Mazziotta
- INFN, Sezione di Bari
- M. Mazzola
- Istituto di Scienze Polari - CNR Area della ricerca di Bologna
- A. Mulliri
- Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari
- R. Nania
- INFN, Sezione di Bologna
- F. Noferini
- INFN, Sezione di Bologna
- F. Nozzoli
- INFN Trento Institute for Fundamental Physics and Applications
- F. Ould-Saada
- Physics Department, Oslo University
- F. Palmonari
- INFN, Sezione di Bologna
- M. Panareo
- INFN, Sezione di Lecce
- M. P. Panetta
- INFN, Sezione di Lecce
- R. Paoletti
- INFN, Sezione di Pisa
- M. Parvis
- Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino
- C. Pellegrino
- INFN-CNAF
- L. Perasso
- INFN, Sezione di Genova
- O. Pinazza
- INFN, Sezione di Bologna
- C. Pinto
- Physik Department, Technische Universitat Munchen
- S. Pisano
- INFN, Laboratori Nazionali di Frascati
- F. Riggi
- Dipartimento di Fisica “E. Majorana”, Università degli Studi di Catania
- G. Righini
- CNR Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”
- C. Ripoli
- Dipartimento di Fisica “E. R. Caianiello”, Università di Salerno
- M. Rizzi
- INFN, Sezione di Bari
- G. Sartorelli
- INFN, Sezione di Bologna
- E. Scapparone
- INFN, Sezione di Bologna
- M. Schioppa
- INFN, Gruppo Collegato di Cosenza
- G. Scioli
- INFN, Sezione di Bologna
- A. Scribano
- INFN, Sezione di Pisa
- M. Selvi
- INFN, Sezione di Bologna
- M. Taiuti
- INFN, Sezione di Genova
- G. Terreni
- INFN, Sezione di Pisa
- A. Trifirò
- Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Università di Messina
- M. Trimarchi
- Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Università di Messina
- A. P. Viola
- Istituto di Scienze Polari - CNR Area della ricerca di Roma Tor Vergata
- C. Vistoli
- INFN-CNAF
- L. Votano
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- M. C. S. Williams
- CERN, Esplanade des Particules 1
- A. Zichichi
- CERN, Esplanade des Particules 1
- R. Zuyeuski
- CERN, Esplanade des Particules 1
- DOI
- https://doi.org/10.1038/s41598-022-23984-2
- Journal volume & issue
-
Vol. 12,
no. 1
pp. 1 – 14
Abstract
Abstract 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 $$\sigma$$ σ 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.
