Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut
Vuurbol over Zuid Duitsland
Door: Läslo Evers - April 2002
Zaterdagavond 6 april jongstleden kwamen bij de politie in Zuid
Duitsland vele meldingen binnen van een helder object aan de hemel.
Het Deelen Infrageluid Array heeft onhoorbaar geluid van dit object
gemeten. In de loop van zondag werd duidelijk dat het om een meteoor
ging.
Het menselijk gehoor heeft een ondergrens van ruwweg 20 hertz. Lagere
frequenties zijn onhoorbaar en worden infrageluid genoemd, als
equivalent van het onzichtbare infrarood. De afdeling Seismologie van
het KNMI heeft, in samenwerking met de Koninklijke Luchtmacht, een
netwerk van sensoren opgezet op vliegbasis Deelen om infrageluid te
meten. Een netwerk van sensoren wordt een array genoemd. Het Deelen
Infrageluid Array (DIA) staat afgebeeld in figuur 1. De sensoren zijn
zogenaamde microbarometers. Een microbarometer is een zeer gevoelige
-vandaar micro- en hoog frequente variant van een barometer.
Vliegtuigen die door de geluidsbarrière gaan genereren infrageluid,
maar ook bovengrondse kernbomproeven, grote explosies, vulkaan
uitbarstingen en meteoren.
Figuur 1: De locatie van het Deelen Infrageluid Array (DIA) en de
positie van de 16 microbarometers. DIA is geïnstalleerd op vliegbasis
Deelen in samenwerking met de Koninklijke Luchtmacht.
Zaterdagavond drong een meteoor de aardse atmosfeer binnen, zie figuur
2. Met een supersone sneldheid van vele tientallen km/s onstaat een
schokgolf die op grote afstand onhoorbaar is. De opgewekte
luchtdrukvariaties (het infrageluid) kan honderden kilometers door de
atmosfeer reizen.
Figuur 2: Een foto van de vuurbol gemaakt door het Deutschen Zentrums
fuer Luft- und Raumfahrt.
De microbarometers van DIA meten het infrageluid op verschillende
tijden. De reistijdverschillen tussen de sensoren worden gebruikt om
de bron te lokaliseren. Zo kan de richting waarvanuit het geluid komt,
bepaald worden. De gevonden hoek wordt het azimut genoemd en geeft de
richting in graden gemeten vanaf het noorden. In infrageluid zijn de
signalen vaak niet direct zichtbaar in de meetgegevens. Er is sprake
van een lage signaal-ruis verhouding, dus weinig signaal ten opzichte
van de ruis. Daarom wordt er vaak naar afgeleide parameters gekeken.
Eén daarvan is het Fisher getal, deze geeft de kans op signaal weer.
Een Fisher getal hoger dan 3 betekent dat er signaal aanwezig is.
Figuur 3 geeft de analyse van het infrageluid signaal van de meteoor
weer. In het onderste frame staat de kans op signaal (Fisher getal).
Een duidelijke toename is te zien rond 460 seconden, een waarde van
15.5 -groter dan 3- betekent dat er signaal over DIA gereisd is. Het
signaal staat weergegeven in het bovenste frame. Dit signaal is een
optelling van de 16 metingen gedaan door de microbarometers. Door deze
optelling is een sterk signaal zichtbaar rond 460 seconden. Het azimut
van het signaal staat in het middelste frame. Rond 460 seconden is een
azimuth van 135 graden berekend.
Figuur 3: Resultaten van de analyse van infrageluid signalen. De
tijdsas geeft de tijd weer sinds 20u55m38.9s GMT op 6 April 2002. In
het onderste frame staat de kans op signaal (Fisher getal) als functie
van de tijd. In het bovenste frame staat het bijbehorende signaal. Dit
signaal is de som van de 16 metingen van DIA's microbarometers. Rond
460 seconden is er een sterke toename in Fisher getal te zien. In het
signaal is rond die tijd ook een krachtige drukvariatie zichtbaar. Het
middelste frame geeft de berekende richting ten opzichte van het
noorden (azimut). Bij het meteoor signaal hoort een azimut van 135
graden, zie de paarse cirkels.
In figuur 4 staat het gevonden azimut weergegeven. De 135 graden komt
overeen met observaties van ooggetuigen.
Figuur 4: Het gevonden azimut van 135 graden wijst naar de locatie van
de meteoor boven Zuid Duitsland.