Estudio sobre las Secuencias de Pulsos Electromagnéticos VLF del Campo Eléctrico CSES Activadas por Erupciones Volcánicas
Autores: Liu, Siyu; Han, Ying; Liu, Qingjie; Huang, Jianping; Li, Zhong; Shen, Xuhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estudio sobre las Secuencias de Pulsos Electromagnéticos VLF del Campo Eléctrico CSES Activadas por Erupciones Volcánicas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Erupciones volcánicas
Perturbaciones del campo eléctrico
Pulso electromagnético (EMP)
Frecuencia muy baja (VLF)
Satélite seismo-electromagnético de China (CSES)
Algoritmo de agrupamiento K-means
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Las erupciones volcánicas, como fenómeno natural, pueden generar perturbaciones en el campo eléctrico que pueden interferir con la ionosfera, impactando potencialmente los sistemas de comunicación y los dispositivos electrónicos. Este artículo realiza análisis de identificación y clasificación de las perturbaciones de pulso electromagnético (EMP) en los datos del campo eléctrico de muy baja frecuencia (VLF) observados por el Satélite Seismo-Electromagnético de China (CSES) y encuentra que los eventos de erupción volcánica pueden desencadenar secuencias de EMP. Este artículo primero aplica la transformada de Fourier a los datos de forma de onda del campo eléctrico VLF para convertirlos en espectrogramas de 4 s. Luego, se realizan una serie de operaciones como conversión a escala de grises, mejora de características de borde y binarización en los espectrogramas. Posteriormente, se aplica un algoritmo de agrupamiento K-means a los resultados binarizados para identificar eventos de EMP en los espectrogramas. Finalmente, se realiza un análisis de clasificación sobre los resultados identificados, revelando que múltiples eventos de erupción volcánica generan secuencias de EMP. Los resultados de este artículo no solo proporcionan nuevas perspectivas sobre el impacto de las erupciones volcánicas en el entorno electromagnético, sino que también tienen implicaciones significativas para mejorar la capacidad de anti-interferencia de los sistemas de comunicación y optimizar las tecnologías de monitoreo del entorno electromagnético.
Descripción
Las erupciones volcánicas, como fenómeno natural, pueden generar perturbaciones en el campo eléctrico que pueden interferir con la ionosfera, impactando potencialmente los sistemas de comunicación y los dispositivos electrónicos. Este artículo realiza análisis de identificación y clasificación de las perturbaciones de pulso electromagnético (EMP) en los datos del campo eléctrico de muy baja frecuencia (VLF) observados por el Satélite Seismo-Electromagnético de China (CSES) y encuentra que los eventos de erupción volcánica pueden desencadenar secuencias de EMP. Este artículo primero aplica la transformada de Fourier a los datos de forma de onda del campo eléctrico VLF para convertirlos en espectrogramas de 4 s. Luego, se realizan una serie de operaciones como conversión a escala de grises, mejora de características de borde y binarización en los espectrogramas. Posteriormente, se aplica un algoritmo de agrupamiento K-means a los resultados binarizados para identificar eventos de EMP en los espectrogramas. Finalmente, se realiza un análisis de clasificación sobre los resultados identificados, revelando que múltiples eventos de erupción volcánica generan secuencias de EMP. Los resultados de este artículo no solo proporcionan nuevas perspectivas sobre el impacto de las erupciones volcánicas en el entorno electromagnético, sino que también tienen implicaciones significativas para mejorar la capacidad de anti-interferencia de los sistemas de comunicación y optimizar las tecnologías de monitoreo del entorno electromagnético.