| Summary: | Dissertação de Mestrado, Vulcanologia e Riscos Geológicos, 22 de fevereiro de 2019, Universidade dos Açores. Infrassons resultam de perturbações na pressão atmosférica associadas quer a fontes naturais quer antropogénicas. Entre as causas naturais estão eventos extremos que ocorrem na atmosfera, tais como tempestades, avalanches, sismos e erupções vulcânicas. As principais origens das fontes antropogénicas são explosões relacionadas com a atividade mineira, produção química e testes nucleares. Devido á sua baixa frequência (<20 Hz), podem percorrer longas distâncias através de correntes atmosféricas e serem registados a vários milhares de quilómetros de distância da fonte. Erupções vulcânicas são processos através dos quais os sistemas vulcânicos restauram o equilíbrio perturbado pela ascensão de magma de um reservatório na profundidade da crosta. Quando um vulcão entra em erupção, liberta energia sob a forma de ondas de pressão para a atmosfera, geralmente de baixa frequência, abaixo da faixa audível para o ouvido humano. O uso de infrassons proporciona uma valiosa ferramenta de trabalho para monitorização da atividade vulcânica, tanto a nível local como a nível global. Existe uma variedade de estilos eruptivos, e cada um produz inequívocos sinais de infrassons, normalmente relacionados com explosões, tremor, desenvolvimento da coluna eruptiva e desgaseificação. A utilização de infrassons aumenta a eficácia na monitorização da perigosidade vulcânica, uma vez que o campo de pressão dos infrassons pode estar diretamente relacionado com a taxa de fluxo de gás libertado. Recentemente, o estudo de vulcões ativos através de infrassons, tem permitido, com sucesso, avanços na mitigação do risco vulcânico e na compreensão dos processos de origem vulcânica. No vulcão Etna, em Itália, a monitorização com recurso a um array de microbarómetros permitiu sugerir uma transição de fluxo de gás lento a impulsivo na génese de fontes de lava, com as duas fases a serem associadas a diferentes assinaturas dos sinais infrassónicos. O Instituto de Investigação em Vulcanologia e Avaliação de Riscos - IVAR, opera uma estação de infrassons localizada na ilha da Graciosa, IS42, que integra o Sistema Internacional de Monitorização (IMS) que operacionaliza o regime de verificação do Tratado de Proibição Total de Ensaios Nucleares (CTBT). Integra também o consórcio do projeto ARISE da União Europeia, com o objetivo de desenvolver trabalhos de colaboração sobre a utilização de infrassons na observação de eventos extremos. Inserido no tema, o trabalho apresentado no âmbito desta tese tem como objetivos, (1) a verificação da capacidade da estação I42PT de detetar, localizar e caraterizar ondas infrassónicas originadas por atividade vulcânica a longas distâncias, mostrando como exemplos a erupção do vulcão Grímsvötn, na Islândia, de 21 a 30 de maio de 2011, e episódios eruptivos paroxísticos de maio a agosto de 2011 e atividade eruptiva entre 16 a 22 de maio de 2016 do vulcão Mt. Etna em Itália; e (2) a verificação da capacidade da estação I42PT de detetar localizar e caraterizar ondas infrassónicas originadas por outros eventos extremos na área do Atlântico Norte. ABSTRACT: Infrasound is an atmospheric pressure perturbation associated both to natural or man-made sources. Among the natural causes are the atmospheric extreme events like severe weather, avalanches, earthquakes and volcanic eruptions. The major sources of anthropogenic sources are explosions related with mining, chemical production and nuclear tests. Due its low frequency (<20 Hz) they can travel long distance in atmospheric waveguides and be recorded several thousand kilometres from the source. Eruptions are processes in which volcanoes restore the equilibrium perturbed by rising magma in a chamber deep in the crust. When a volcano erupts, it releases energy in the form of pressure waves into the atmosphere, generally with low frequency, below the audible range of human hearing. The use of infrasound provides a valuable working tool for monitoring volcanic activity, both in the near- and far-field. There are a variety of eruptive styles, and each one produces unique and different infrasound signals, most commonly related to explosions, tremor, eruptive column and degassing. Infrasound also enhances the efficacy of the volcanic hazard monitoring once the infrasonic pressure field may be directly associated with the flux rate of gas released. Recently, infrasound studies from active volcanoes have permitted successful advances in volcanic hazards mitigation and in the understanding of volcanic source. On Etna volcano, infrasound array monitoring allowed to suggest a gas flow regime transition from slug to churn flow, driving lava fountains, with the two phases being reflected by different infrasonic signature. The Instituto de Investigação em Vulcanologia e Avaliação de Riscos - IVAR operates an infrasound station (IS42) located in Graciosa island, which integrates the International Monitoring System (IMS) that operationalise the verification regime of the Comprehensive Test-Ban Treaty (CTBT). It also integrates the European Union ARISE project consortium, with the objective to develop collaborative research on infrasound regarding extreme events. The work presented within the scope of this thesis has as objectives: - (1) the verification of the capacity of the I42PT station to detect, locate and characterize infrasound waves originated from volcanic activity and propagated over long distances, showing as examples the eruption of the Grímsvötn volcano, Iceland, from 21st to 30th May 2011, and Mt. Etna volcano (Italy) paroxysmal eruptive episodes from May-August 2011 and eruptive activity between 16th to 22nd May2016. -(2) to check the ability of the I42PT station to detect and characterize infrasonic waves originating from other extreme events in the North-Atlantic area.
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