Az optikai kábelek nagy felbontású földalatti térképeket készíthetnek

Földrengések és utórengések sorozata rázta meg a dél-kaliforniai Ridgecrest területet 2019-ben. Az optikai kábeleket használó elosztott akusztikus érzékelés (DAS) nagy felbontású felszín alatti képalkotást tesz lehetővé, ami megmagyarázhatja a földrengés megfigyelt felerősödését.

Az, hogy mennyit mozdul el a talaj egy földrengés során, erősen függ a kőzetek és a talaj tulajdonságaitól közvetlenül a Föld felszíne alatt.A modellezési vizsgálatok azt sugallják, hogy a talajrengés felerősödik az üledékes medencékben, amelyeken gyakran lakott városi területek találhatók.A városi területek körüli felszínközeli szerkezetek nagy felbontású képalkotása azonban kihívást jelent.

Yang et al.új megközelítést fejlesztettek ki az elosztott akusztikus érzékelés (DAS) használatára a felszínközeli szerkezet nagy felbontású képének elkészítésére.A DAS egy feltörekvő technika, amely képes átalakítani a meglévőtoptikai kábelekszeizmikus tömbökbe.A fényimpulzusok szóródásának változásait figyelve a kábelen keresztül, a tudósok kiszámíthatják a szálat körülvevő anyag kis alakváltozásait.A földrengések rögzítése mellett a DAS számos alkalmazásban hasznosnak bizonyult, például a 2020-as Rose Parade leghangosabb felvonuló zenekarának megnevezésében és a járműforgalom drámai változásainak feltárásában a COVID-19 otthonmaradási parancsai során.

Korábbi kutatók egy 10 kilométeres szálszakaszt használtak újra a 2019. júliusi kaliforniai Ridgecrest 7,1-es magnitúdójú földrengést követő utórengések kimutatására. DAS-tömbjük körülbelül hatszor annyi kisebb utórengést észlelt, mint a hagyományos érzékelők 3 hónap alatt.

Az új tanulmányban a kutatók a forgalom által termelt folyamatos szeizmikus adatokat elemezték.A DAS-adatok lehetővé tették a csapat számára, hogy olyan felületközeli nyírósebesség-modellt dolgozzanak ki, amelynek felbontása két nagyságrenddel nagyobb, mint a tipikus modellek.Ez a modell feltárta, hogy a szál hossza mentén azok a helyek, ahol az utórengések nagyobb talajmozgást produkáltak, általában megfeleltek annak, ahol kisebb volt a nyírási sebesség.

Az ilyen finom léptékű szeizmikus veszélyek feltérképezése javíthatja a városi szeizmikus kockázatok kezelését, különösen azokban a városokban, ahol száloptikai hálózatok már jelen lehetnek, javasolják a szerzők.