Infraschallstationen

Infraschallstationen sind Einrichtungen zur Erfassung von Schallwellen mit Frequenzen unter 20 Hertz, die sich in der Erdatmosphäre ausbreiten. Sie dienen sowohl der wissenschaftlichen Grundlagenforschung als auch der Überwachung von Ereignissen, die Infraschall erzeugen können, etwa vulkanische Eruptionen, Meteore, Meteoriteneinschläge, starke atmosphärische Phänomene oder auch menschliche Aktivitäten wie Tests von Sprengstoffen.

Technisch arbeiten Infraschallstationen mit Sensoren, die Druckschwankungen im unteren Frequenzbereich messen. Typische Systeme verwenden Mikrobarografen oder Infraschallmikrofone, die in sogenannten Array-Konfigurationen angeordnet sind. Durch die Auswertung der Ankunftszeiten der Signale an verschiedenen Sensoren lassen sich Richtung, Abstand und Ursprung des Ereignisses bestimmen. Bei der Auswertung kommen Verfahren wie Beamhforming und Spektralanalyse zum Einsatz, um widerstandsfähige Signale gegenüber Hintergrundrauschen zu identifizieren.

Weltweit bilden Infraschallstationen Teil größerer Überwachungs- und Forschungsnetze. In vielen Ländern werden die Stationen in das International Data Center (IDC) des Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization (CTBTO) integriert. Das IDC sammelt, standardisiert und verteilt die Infraschalldaten an Vertragsparteien und wissenschaftliche Einrichtungen; zudem werden Ereignisse geprüft und klassifiziert.

Anwendungen der Infraschallüberwachung umfassen die Detektion und Lokalisierung nuklearer Tests, die Erfassung vulkanischer und kosmischer Ereignisse sowie Forschungsarbeiten zur Atmosphärenphysik, etwa zu Wind- und Temperaturprofilen, Atmospheric Troughs oder Schallausbreitung in der Troposphäre und Stratosphäre. Die Technik ist aufgrund von Windrauschen, atmosphärischen Bedingungen und signifikanten Distanzen anfällig für Störquellen und Messunsicherheiten, erfasst jedoch regelmäßig einzigartige Daten über die Dynamik der oberen Atmosphäre.