Characterizing sea level and barometric disturbances in the Caribbean and adjacent regions from the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 2022 eruption

Abstract

Abstract. The Hunga Tonga Hunga Ha’apai eruption of January 15th, 2022, was a rare geological event, resulting in atmospheric pressure waves being recorded around the world, along with sea level fluctuations. This research aims to analyze the tsunami and pressure waves observed in the Caribbean and adjacent regions, which were generated by this eruption. These kinds of perturbations are uncommon and have not been seen in many occurrences, let alone with global implications. Modern instrumentation in the Caribbean and adjacent regions, including both barometers and sea level stations, provided a unique opportunity to observe and analyze this event. A comprehensive review of the observations recorded in the Caribbean and adjacent regions linking the barometric observations to sea level perturbations, including observations of the lead/lag relative to the barometric pressure spikes and the frequency content of observable sea level perturbations, will be shown in this study. For instance, most of the stations in this study recorded six barometric spikes, of which the first two generated a significant sea level observation. Circumstances complicating observations, such as interference from factors, e.g. a strong cold front and lack of standardization, will also be discussed. This study, which will integrate observations from across the Caribbean and adjacent regions, aims to better understand the nature of this unique event and how it was observed in the region. As such, this research can offer insight into the factors that may influence volcanic tsunamis, which is invaluable for developing tsunami warning and response protocols.

Resumen. La erupción del Hunga Tonga Hunga Ha'apai, ocurrida el 15 de enero de 2022, fue un evento geológico poco común que provocó el registro de ondas de presión atmosférica en todo el mundo, junto con fluctuaciones del nivel del mar. Esta investigación busca analizar el tsunami y las ondas de presión observadas en el Caribe y regiones adyacentes, generadas por esta erupción. Este tipo de perturbaciones son poco comunes y no se han observado en muchos casos, y mucho menos con implicaciones globales. La instrumentación moderna en el Caribe y regiones adyacentes, incluyendo barómetros y estaciones de nivel del mar, brindó una oportunidad única para observar y analizar este evento. En este estudio se presenta una revisión exhaustiva de las observaciones registradas en el Caribe y regiones adyacentes, vinculando las observaciones barométricas con las perturbaciones del nivel del mar, incluyendo las observaciones del adelanto/retraso en relación con los picos de presión barométrica y el contenido de frecuencia de las perturbaciones observables del nivel del mar. Por ejemplo, la mayoría de las estaciones de este estudio registraron seis picos barométricos, de los cuales los dos primeros generaron una observación significativa del nivel del mar. También se analizarán las circunstancias que complican las observaciones, como la interferencia de factores como un frente frío intenso y la falta de estandarización. Este estudio, que integrará observaciones de todo el Caribe y regiones adyacentes, busca comprender mejor la naturaleza de este evento único y cómo se observó en la región. Por lo tanto, esta investigación puede ofrecer información sobre los factores que pueden influir en los tsunamis volcánicos, lo cual resulta invaluable para el desarrollo de protocolos de alerta y respuesta ante tsunamis.