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Infrasound Monitoring

What? Why? When?

•    次音波(infrasound)是指頻率低於人類聽覺範圍(約20 Hz以下)的聲波,能夠在大氣中長距離傳播,且在傳播過程中衰減較小。由於其低頻特性,次音波常由大型自然或人為事件所產生,例如火山爆發、地震、隕石進入大氣層、海浪作用以及爆炸等。
•    透過次音波觀測系統,可偵測並分析這些事件所產生的大氣壓力擾動,進而推估事件的位置、能量與發生時間。
•    由於次音波在大氣中具有良好的長距離傳播特性,次音波觀測已廣泛應用於火山監測、核試爆監測、氣象研究以及地球系統科學等領域。
•    自2019年起,中央研究院地球所已在台灣寬頻地震網BATS 部署超過 16 組次音波感測器,這些測站採用新型PVC 風罩(PVC-cover)濾波器,相較於傳統管陣列濾波器(pipe array),此設計具有成本較低、安裝較為簡便、安全性較佳以及占地空間較小等優點。

CTBTO infrasound.jpg

courtesy of CTBTO  (全面禁止核試驗條約)

PVC-cover wind reduction filter

典型的次音波觀測站由次音波感測器與抗風濾波器所組成。次音波觀測面臨的主要困難來自於環境風噪;隨著風速增加,次音波頻段各頻率的噪聲水準亦隨之上升,如何設計能在特定頻率範圍內保留目標訊號、同時有效抑制風噪的濾波系統,成為次音波研究中的關鍵課題。

PVC cover.png

次音波感測器與抗風濾波器

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