Propagation of Perturbations in the Lower and Upper Atmosphere over the Central Mediterranean, Driven by the 15 January 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai Volcano Explosion
Paolo Madonia,
Alessandro Bonaccorso,
Alessandro Bonforte,
Ciro Buonocunto,
Andrea Cannata,
Luigi Carleo,
Claudio Cesaroni,
Gilda Currenti,
Sofia De Gregorio,
Bellina Di Lieto,
Marco Guerra,
Massimo Orazi,
Luigi Pasotti,
Rosario Peluso,
Michael Pezzopane,
Vito Restivo,
Pierdomenico Romano,
Mariangela Sciotto,
Luca Spogli
Affiliations
Paolo Madonia
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Alessandro Bonaccorso
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Alessandro Bonforte
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Ciro Buonocunto
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Vesuviano, 80124 Napoli, Italy
Andrea Cannata
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Luigi Carleo
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Claudio Cesaroni
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma 2, 00143 Roma, Italy
Gilda Currenti
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Sofia De Gregorio
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Palermo, 90146 Palermo, Italy
Bellina Di Lieto
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Vesuviano, 80124 Napoli, Italy
Marco Guerra
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma 2, 00143 Roma, Italy
Massimo Orazi
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Vesuviano, 80124 Napoli, Italy
Luigi Pasotti
Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano, 90135 Palermo, Italy
Rosario Peluso
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Vesuviano, 80124 Napoli, Italy
Michael Pezzopane
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma 2, 00143 Roma, Italy
Vito Restivo
Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano, 90135 Palermo, Italy
Pierdomenico Romano
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Vesuviano, 80124 Napoli, Italy
Mariangela Sciotto
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Osservatorio Etneo, 95125 Catania, Italy
Luca Spogli
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Roma 2, 00143 Roma, Italy
The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano (Pacific Ocean) generated a cataclysmic explosion on 15 January 2022, triggering several atmospheric disturbances at a global scale, as a huge increase in the total electron content (TEC) in the ionosphere, and a pressure wave travelling in the troposphere. We collected and analysed data over the Mediterranean to study these disturbances, and in particular, (i) data from the barometric and infrasonic stations installed on Italian active volcanoes by the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) for investigating the tropospheric pressure waves; (ii) barometric data from the INGV-TROPOMAG and SIAS (Sicilian Agro-meteorological Information System) networks, for investigating the interaction between the orography and pressure waves; (iii) ionograms from the Advanced Ionospheric Sounder-INGV ionosonde at Gibilmanna (Sicily, Italy); (iv) data from the RING (Rete Italiana Integrata GNSS) network, to retrieve the ionospheric TEC; (v) soil CO2 flux data from the INGV surveillance network of Vulcano Island. The analysis of the ground-level barometric data highlights that pressure waves were reflected and diffracted by the topographic surface, creating a complex space–time dynamic of the atmospheric disturbances travelling over Sicily, driven by the interference among the different wavefronts. The ionograms show that a medium-scale travelling ionospheric disturbance (MSTID), with a horizontal wavelength of about 220 km and a period of about 35 min, propagated through the ionospheric plasma in the correspondence of the first barometric variations. Moreover, comparing detrended TEC and barometric data, we further confirmed the presence of the aforementioned MSTID together with its close relation to the tropospheric disturbance.