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Ces 140 dB que vous n’avez pas entendu

Le bruit de l’explosion du Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (aux iles Tonga) en France métropolitaine

Ce samedi 15 janvier 2022 à 4h10 UTC (5h10 heure de Paris/Bruxelles/Zurich), aux iles Tonga, le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai est entré en éruption. Cette violente explosion a été entendue à plusieurs centaines de kilomètres et a provoqué des alertes au tsunami sur presque toutes les côtes pacifiques, jusqu’au Japon et aux États-Unis.

L’onde de choc de l’explosion se propage dans toutes les directions et est si puissante qu’après 17 000 km de parcours, elle est encore très clairement enregistré par les stations météorologiques dont la résolution temporelle est suffisante, comme cette station en plein Paris :

Le réseau de l’association Infoclimat signale que le phénomène est enregistré par de nombreuses stations et suit bien le chemin prévu – le plus court chemin entre les Tonga et la France métropolitaine passe par le pôle Nord, donc l’onde de choc a d’abord été enregistrée en Scandinavie, puis au Bénélux et en France du Nord vers le Sud.

On voit sur les différents relevés que cette onde de choc, en France, a encore une amplitude d’environ ± 1 hPa (100 Pa). La formule qui permet de transformer une différence de pression en niveau de pression acoustique est :

Lp=10log10(peff2pref2)=20log10(peffpref)L_p = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{{p_{\mathrm{eff}}}^2}{{p_{\mathrm{ref}}}^2}\right) = 20 \cdot \log_{10}\left(\frac{p_{\mathrm{eff}}}{p_{\mathrm{ref}}}\right)

Avec LpL_p en dB ; pref=20  μPap_{\text{ref}} = 20\;\mu \text{Pa} la pression sonore de référence et peffp_{\text{eff}} la valeur efficace mesurée.

Et si on fait l’application numérique avec l’onde de choc du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai telle que mesurée en France métropolitaine, on trouve un ordre de grandeur de 140 dB, ce qui est gigantesque… et tout à fait inaudible, parce que la fréquence de ladite onde est de l’ordre de 0,5 mHz, très en-dessous de ce que l’oreille humaine peut percevoir – et de fait, il ne peut pas exister de valeurs en db (A) pour ce phénomène.



Icône d’après Le volcan Sarytchev, sur l’île Matoua, en éruption, le 12 juin 2009, CC BY-SA The High Fin Sperm Whale, John

5 commentaires

On voit bien l’onde de chocs sur les images satellites. L’image devient plus sombre lorsque la limite jour-nuit passe dans l’image (on remarque au passage qu’elle est plus rapide que les ondes sonores, ce qui permet d’apprécier la taille de notre planète), et autour de 4/5 secondes et 8/9 secondes on voit d’autres ondes se développer. Il y a des rides dans les nuages à la toute fin de la vidéo que j’interprète comme étant peut être des ondes de gravité qui sont des ondes dont la force de rappel est la flottabilité (poussée d’Archimède) au lieu de la pression pour le son (elles n’ont donc rien à voir avec les ondes gravitationnelles contrairement à ce que leur nom trompeur pourrait laisser penser).

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Les îles en question semblent inhabitées. En tout cas elles ont été détruites. Les îles aux alentours ont eux des dégâts matériels, je n’ai pas entendu parler de dégâts humains.

+1 -0

C’est très difficile à dire, parce que les Tonga sont à peu près coupées du monde suite à cet évènement. Les communications sont quasi inexistantes, et l’aide humanitaire a énormément de mal à arriver, parce que les infrastructures aérienne et portuaires ont été sévèrement touchées. Il y a en particulier un énorme problème d’eau potable.

Quelques liens :

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