Šviesolaidiniai kabeliai gali sukurti didelės raiškos požeminius žemėlapius

2019 m. Pietų Kalifornijoje esantį Ridgecrest rajoną sukrėtė daugybė žemės drebėjimų ir požeminių smūgių. Paskirstytasis akustinis jutimas (DAS), naudojant šviesolaidinius kabelius, leidžia atlikti didelės skiriamosios gebos požeminį vaizdą, o tai gali paaiškinti pastebėtą žemės drebėjimo sustiprėjimą vietoje.

Tai, kiek žemė pasislenka per žemės drebėjimą, labai priklauso nuo uolienų ir dirvožemio savybių, esančių tiesiai po Žemės paviršiumi. Modeliavimo tyrimai rodo, kad žemės drebėjimas sustiprėja nuosėdų baseinuose, kuriuose dažnai yra apgyvendintos miesto zonos. Tačiau didelės skiriamosios gebos vaizduoti beveik paviršinę struktūrą aplink miesto teritorijas buvo sudėtinga.

Yang ir kt. sukūrė naują paskirstyto akustinio jutimo (DAS) metodą, kad sukurtų didelės raiškos paviršinės struktūros vaizdą. DAS yra nauja technika, galinti pakeisti esamąšviesolaidiniai kabeliaiį seismines matricas. Stebėdami šviesos impulsų sklaidos pokyčius, kai jie keliauja per kabelį, mokslininkai gali apskaičiuoti nedidelius pluoštą supančios medžiagos deformacijos pokyčius. Be žemės drebėjimų įrašymo, DAS pasirodė esąs naudingas įvairiose srityse, pvz., 2020 m. rožių parade įvardijant garsiausią žygiuojančią grupę ir atskleidžiant dramatiškus transporto eismo pokyčius COVID-19 užsakymų likti namuose.

Ankstesni tyrėjai iš naujo panaudojo 10 kilometrų pluošto ruožą, kad aptiktų po 7,1 balo Ridgecrest žemės drebėjimo Kalifornijoje 2019 m. liepą. Jų DAS masyvas aptiko maždaug šešis kartus daugiau nedidelių posmūgių nei įprasti jutikliai per 3 mėnesius.

Naujajame tyrime mokslininkai išanalizavo nuolatinius seisminius duomenis, gautus eismo metu. DAS duomenys leido komandai sukurti beveik paviršiaus šlyties greičio modelį, kurio skiriamoji geba yra dviem eilėmis didesnė nei įprasti modeliai. Šis modelis atskleidė, kad per visą pluošto ilgį vietos, kur po smūgių sukėlė didesnį žemės judėjimą, paprastai atitiko ten, kur šlyties greitis buvo mažesnis.

Autoriai teigia, kad toks smulkaus masto seisminių pavojų žemėlapių sudarymas galėtų pagerinti miesto seisminės rizikos valdymą, ypač miestuose, kur jau gali būti šviesolaidinių tinklų.