Каблите со оптички влакна можат да произведат подземни мапи со висока резолуција

Серија земјотреси и последователни потреси ја потресоа областа Риџкрест во Јужна Калифорнија во 2019 година. Дистрибуираното акустично сензорирање (DAS) со помош на кабли со оптички влакна овозможува снимање на подземни слики со висока резолуција, што може да го објасни набљудуваното засилување на локацијата на тресењето на земјотресот.

Колку се движи земјата за време на земјотрес силно зависи од својствата на карпите и почвата веднаш под површината на Земјата. Студиите за моделирање сугерираат дека тресењето на земјата е засилено во седиментни басени, на кои често се наоѓаат населените урбани области. Сепак, снимањето на структурата во близина на површината околу урбаните области со висока резолуција е предизвик.

Јанг и сор. развија нов пристап за користење на дистрибуирано акустични сензори (DAS) за да се конструира слика со висока резолуција на структура блиску до површината. DAS е нова техника која може да ги трансформира постоечкитекабли со оптички влакнаво сеизмички низи. Со следење на промените во тоа како светлосните импулси се расејуваат додека патуваат низ кабелот, научниците можат да пресметаат мали промени на напрегањето на материјалот што го опкружува влакното. Покрај снимањето земјотреси, DAS се покажа како корисен во различни апликации, како што е именување на најгласниот марш на Парадата на розите во 2020 година и откривање драматични промени во сообраќајот на возила за време на нарачките за престој дома COVID-19.

Претходните истражувачи пренамениле дел од влакна од 10 километри за откривање последователни потреси по земјотресот Риџкрест со јачина од 7,1 степени според Рихтер во Калифорнија во јули 2019 година. Нивната низа DAS открила околу шест пати повеќе мали последователни потреси отколку конвенционалните сензори во период од 3 месеци.

Во новата студија, истражувачите анализираа континуирани сеизмички податоци произведени од сообраќајот. Податоците на DAS му овозможија на тимот да развие модел на брзина на смолкнување блиску до површината со субкилометарска резолуција два реда на големина поголема од типичните модели. Овој модел откри дека по должината на влакното, местата каде што последователните потреси произведуваат повеќе движење на земјата, генерално кореспондираат со местото каде што брзината на смолкнување е помала.

Таквото мапирање на сеизмичката опасност во фини размери може да го подобри управувањето со сеизмичкиот ризик во урбаните средини, особено во градовите каде што веќе се присутни мрежи со оптички влакна, сугерираат авторите.