passive probing of the sound fixing and ranging channel with hydro-acoustic observations from ridge earthquakes

Passive probing of the Sound Fixing and Ranging channel with hydro-acoustic observations from Ridge earthquakes
Läslo G. Evers en Mirjam Snellen
In: JASA
In de oceanen bevindt zich op ongeveer 1,5 kilometer diepte een lage snelheidslaag (SOund Fixing and Ranging channel, SOFAR) waar geluid wordt gevangen. Dit geluid wordt opgevangen door tal van microfoontjes, hydrofoons genaamd, die in die laag zijn geplaatst om te meten of er onderzeese kernproeven worden gedaan. Die hydrofoons zijn ook te gebruiken voor andere doeleinden. Het ultieme doel is de temperatuur van de diepe oceanen ermee te meten. We willen namelijk weten waar de warmte naartoe gaat die de oceanen bezig zijn op te slaan.
In dit artikel is gekeken naar de hydrofoons in de buurt van het eiland Ascension in de Atlantische Oceaan. Daar bij de mid-Atlantische rug vinden tal van aardbevingen plaats. We weten de afstand van de sensoren ten opzichte van de aardbeving en we weten het tijdstip waarop de aardbeving plaatsvond. Afstand gedeeld door tijd geeft snelheid. We weten dus het snelheidsprofiel van de oceaan. Daarvan kunnen we de temperatuur afleiden.
Afstand gedeeld door tijd is in dit artikel gedaan voor heel veel aardbevingen. Allereerst is er de conclusie dat de Zuidelijke Oceaan een stuk kouder is dan de Noordelijke (dit scheelt zo’n drie graden C op deze 1,5 kilometer diepte). De tweede conclusie is, en dat is de key message van dit artikel, dat het mogelijk is om omgevingssignalen te gebruiken om temperatuur te meten. Die omgevingssignalen zijn afkomstig van aardbevingen onder water en vulkanische uitbarstingen (die zich omzetten in hydro-akoestische golven in de oceaan). De hydrofoons hangen er al om de nucleaire proeven op te pikken. Er zijn dus geen dure schepen of dure meetapparatuur nodig. Er wordt gebruik gemaakt van middelen die al voorhanden zijn om het gestelde doel te bereiken. De hydrofoons zijn al meer dan tien jaar operationeel, waardoor een interessante tijdreeks aan metingen opgebouwd is.