mardi 29 mai 2012

Les ondes de choc des Volcans Eyjafjallajökull et Tavurvur

Une vidéo qui date un peu, prise lors de la dernière éruption du volcan Eyjafjallajökull  (on dirait que je me suis endormi sur mon clavier mais non..) en mars 2010, en Islande. On peut y voir les ondes de chocs se propager dans le nuage de poussières et de gaz au dessus du cratère.

Ces ondes sont des ondes de pression : les mêmes que celles à l'origine du son. Un peu comme si le volcan était un subwoofer géant avec le volume au max. Au moment de l'explosion, les particules situées juste à l'entrée du cratère sont violemment déplacées, comme des festivaliers dans un pogo, et percutent leurs voisines. Elles leur transmettent le mouvement et reviennent à peu près à leur place. Cela crée une zone de forte densité, et donc, de forte pression. Les voisines sont éjectées à leur tour et percutent de nouvelles particules, et ainsi de suite. La perturbation se propage dans le nuage de poussières, créant des zones de forte pression, et des zones de faible pression. C'est ce qu'on peut voir dans l'illustration ci-dessous :
Pourquoi les voit on aussi bien dans la vidéo ? Ces ondes sont particulièrement énergétiques, c'est à dire que l'air va être extrêmement comprimé puis dilaté, puis comprimé et ainsi de suite. Ces changements affectent les propriétés de l'air : l’humidité par exemple, se condensera plus ou moins facilement, ce qui rendra la zone plus ou moins opaque (ce phénomène est particulièrement visible dans la seconde vidéo). Par ailleurs, les ondes se propagent dans un immense nuage chargé de poussières. Quand celles-ci sont subitement poussées les unes contre les autres, la visibilité chute. Et quand elles ont plus de place, on y voit plus clair. De plus, la longueur d'onde (la distance entre deux pics de pression) est assez grande pour que l'on puisse distinguer les zones où le nuage est compressé celles où le milieu se dilate. L'onde se propage à la vitesse du son à environ 330 m par seconde, ce qui ne laisse pas trop le temps de se mettre à l'abri. Cette autre vidéo, prise en été 2014 en Nouvelle-Guinée, montre la formidable explosion du volcan Tarvurvur. On y distingue clairement le front d'onde de l'onde de choc, et le moment où son bruit assourdissant parvient au bateau :

Une dernière vidéo pour la route, ce n'est pas un volcan, mais on voit bien l'onde de choc !

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