Infrasons

Infrasound

Les sources des ondes infraso​nores

Sources of the infrasonic waves

Le vocable « infrasons » désigne les ondes acoustiques de fréquences inférieures à 20 Hz, trop basses pour être audibles par l’oreille humaine, mais présentes partout à la surface de la Terre. Peu affectées par les phénomènes d'absorption, elles peuvent se propager sur des distances allant de quelques kilomètres jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres, suivant l’intensité de la source et les conditions atmosphériques. Leur enregistrement fournit donc une information continue sur leurs sources et milieu de propagation - à savoir l‘atmosphère. Les principales sources géophysiques naturelles sont extrêmement diverses : tornades, tonnerre, explosions volcaniques, tremblements de terre, entrées atmosphériques de météorites, aurores boréales… À ces sources d'origine naturelle s'ajoutent celles d'origine anthropique, qu'elles soient intentionnelles (mise en œuvre d’explosifs par exemple) ou fortuites (accidents industriels).

The term "infrasound" refers to acoustic waves with frequencies below 20 Hz, too low to be audible to the human ear, but present everywhere on the surface of the Earth. Little affected by absorption phenomena, they can propagate over distances ranging from a few kilometers to several thousand kilometers, depending on the intensity of the source and atmospheric conditions. Their recording therefore provides continuous information about their sources and medium of propagation - namely the atmosphere. The main natural geophysical sources are extremely varied: tornadoes, thunder, volcanic explosions, earthquakes, atmospheric meteorites, aurora borealis, etc. These sources of natural origin are supplemented by those of anthropic origin (explosions or industrial accidents).

L’émergence de moyens de mesure d​​es infrasons

L’étude de signaux infrasonores connait depuis quelques années un fort renouveau. D’une part, la mise en œuvre du Traité d'Interdiction Complète des Essais Nucléaires (TICE), confiée à une agence internationale relevant des Nations Unies à Vienne, l'OTICE, a conduit au déploiement d'un réseau de surveillance mondial reposant notamment sur des capteurs infrasonores conçus pour détecter d’éventuels essais nucléaires réalisés dans l’atmosphère. D’autre part, des réseaux scientifiques temporaires sont régulièrement installés pour enregistrer des infrasons issus de phénomènes naturels en particuliers dans le cadre de projets européens Hymex (signaux issus des éclairs d’orage) et Arise (signaux issus d’éruptions volcaniques).

Measuring infrasound

Since few years, the study of infrasonic signals knows a strong revival. On the one hand, the implementation of the Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty (CTBT), entrusted to an international agency under the responsability of the United Nations in Vienna, CTBTO, led to the deployment of a global monitoring network based mainly on infrasonic sensors designed to detect possible nuclear tests carried out in the atmosphere. On the other hand, temporary scientific networks are regularly deployed to record infrasound from natural phenomena in particular in the framework of European projects Hymex (signals from lightning storms) and Arise (signals from volcanic eruptions).

Modéliser les sources et la propa​​​gation

Modelling sources and propagation

Ces différents réseaux de mesures fournissent des enregistrements uniques sur l'ensemble des phénomènes atmosphériques et sur l’atmosphère elle-même. La modélisation numérique joue un rôle primordial dans la compréhension des différentes phénoménologies complexes mises en jeu. Ceci nécessite des moyens de calcul puissants et des modèles physiques et numériques sophistiqués. Ces modèles permettent également le développement d'outils d'inversion pour analyser les signaux infrasonores, modéliser les sources et quantifier les incertitudes.​ L'ambition du LETMA est de contribuer au développement de ces différentes branches au niveau national et international.

These different measurement networks provide unique recordings of all atmospheric phenomena and of the atmosphere itself. Numerical modelling plays a crucial role in understanding the various complex phenomena involved. This requires powerful computational means and sophisticated physical and numerical models. These models also allow the development of inversion tools for analyzing infrasonic signals, modelling sources and quantifying uncertainties. LETMA's ambition is to contribute to the development of these different branches at national and international level.

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