Variazione del livello di rumore elettromagnetico alla stazione ERO, a seguito delle restrizioni per l’emergenza #COVID-19

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 ero analisi rumoreantropico coronavirus coil ridINGV ed ERO (Etna Radio Observatory) cooperano per l’osservazione e lo studio dei segnali elettromagnetici. Questi segnali sono di interesse scientifico perché sono principalmente correlate all’interazione tra Sole ed Ionosfera e vengono anche monitorati per la ricerca e verifica di eventuali correlazioni con l’attività sismica e vulcanica. ERO è equipaggiata con diverse antenne sensibili a diverse frequenze da VLF, ULF a ELF ed esegue una registrazione continua dei segnali ricevuti.
Qui vi mostriamo una brevissima analisi della stazione installata appena a Nord di Nicolosi; in particolare, riportiamo i segnali registrati dall’Induction COIL, l’antenna sensibile alle frequenze più basse, fino ad 1 Hertz!
Abbiamo preso spunto da un recente articolo, pubblicato sul Blog INGVTerremoti, proprio sulla riduzione del rumore (in quel caso sismico) a seguito delle restrizioni per l’emergenza COVID-19.
Abbiamo generato gli spettrogrammi dal 22 febbraio al 31 marzo utilizzando il software free Spectrum Lab, per analizzare i dati registrati tutte le mattine dalle 08:00 alle 10:00 (UTC), in quanto queste sono solitamente le ore affette dal maggio rumore antropico.
Uno spettrogramma è un’utile rappresentazione grafica che mostra il variare del contenuto in frequenza di un segnale in funzione del tempo. Il grafico di uno spettrogramma mostra il tempo lungo l’asse delle ascisse, per cui si legge normalmente, scorrendo il tempo da sinistra verso destra. Le frequenze sono riportate lungo l’asse delle ordinate, dalle più basse alle più alte. La distribuzione delle frequenze nel tempo è invece rappresentata dai colori, illuminando maggiormente le frequenze più abbondanti.
Da sempre cerchiamo di capire come il rumore generato dalle attività umane condiziona le nostre registrazioni dei campi elettromagnetici (EM), così abbiamo colto l’occasione per eseguire questa analisi sui dati archiviati.
OBIETTIVO: capire se il blocco o, quantomeno la riduzione, delle attività produttive a causa dell’emergenza COVID-19 abbia influito sulla qualità dei segnali EM registrati dalla stazione ed in che modo.
ANALISI: vi mostriamo qui (nell’immagine verticale) gli spettrogrammi delle registrazioni dell’Induction COIL in sequenza verticale dal 22 febbraio al 31 marzo (dall’alto verso il basso), tra le 08:00 e le 10:00, considerando che questa finestra temporale è quella affetta dal maggior rumore antropico.
RISULTATI: C’è una evidente correlazione, visibile a partire da sabato 21 marzo. Nei periodi precedenti, era visibile una simile riduzione solo nelle giornate di sabato e domenica. Il forte disturbo di giorno 25 marzo è dovuto alla forte pioggia e maltempo. Negli spettrogrammi più in basso, la drastica riduzione del rumore correlata al blocco delle attività è evidente.

ERO Fig1

Fig. 1 - Spettrogramma relativo a giorno 3 marzo 2020 (UTC Time)

ERO Fig2

Fig. 2 - Spettrogramma di giorno 30 marzo 2020 (UTC Time)

CONCLUSIONI: Il rumore antropico è parte delle condizioni di misura che maggiormente affliggono la qualità dei segnali ricevuti e registrati dai sensori. Questo rumore non può essere eliminato o ignorato ma, adesso, possiamo almeno discriminarlo dal resto dello spettro registrato e tentare di capire meglio le sue caratteristiche. Nel prossimo futuro, utilizzeremo questa esperienza per approfondire le nostre analisi e cercare di capire più precisamente come questo rumore affligga le registrazioni e come filtrarlo da esse.

ERO Fig3

Fig. 3 - Il rumore generato dalle attività umane giorno 3 marzo è evidenziato dai riquadri tratteggiati (UTC Time).

Link al sito di ERO: http://www.etna-ero.it
Link all’articolo sul rumore sismico: https://ingvterremoti.com/2020/04/01/variazione-del-le-le-diore-ambientale-in-seguito-ai-decreti-per-lemergenza-covid-19/