Валаконна-аптычныя кабелі могуць ствараць падземныя карты высокай раздзяляльнасці

У 2019 годзе ў раёне Рыджкрэста ў Паўднёвай Каліфорніі адбылася серыя землятрусаў і падземных штуршкоў. Размеркаванае акустычнае зандзіраванне (DAS) з выкарыстаннем валаконна-аптычных кабеляў дазваляе атрымліваць падпаверхневыя малюнкі з высокай раздзяляльнасцю, што можа растлумачыць назіранае ўзмацненне землятрусу.

Тое, наколькі зрушваецца зямля падчас землятрусу, моцна залежыць ад уласцівасцей пароды і глебы непасрэдна пад паверхняй Зямлі.Даследаванні мадэлявання паказваюць, што ваганні грунту ўзмацняюцца ў асадкавых басейнах, на якіх часта размяшчаюцца населеныя гарадскія раёны.Тым не менш, адлюстраванне прыземнай структуры вакол гарадскіх раёнаў з высокім дазволам было складанай задачай.

Ян і інш.распрацавалі новы падыход выкарыстання размеркаванага акустычнага зандзіравання (DAS) для пабудовы выявы прыпаверхневай структуры з высокім дазволам.DAS - гэта новая тэхніка, якая можа змяніць існуючывалаконна-аптычныя кабеліу сейсмічныя масівы.Адсочваючы змены ў тым, як светлавыя імпульсы рассейваюцца падчас іх праходжання па кабелі, навукоўцы могуць вылічыць невялікія змены дэфармацыі ў матэрыяле, які атачае валакно.У дадатак да запісу землятрусаў DAS апынуўся карысным у розных сферах прымянення, такіх як назва самага гучнага аркестра на Парадзе руж у 2020 годзе і выяўленне рэзкіх змен у руху транспартных сродкаў падчас загадаў заставацца дома ў сувязі з COVID-19.

Ранейшыя даследчыкі перапрафілявалі 10-кіламетровы ўчастак валакна для выяўлення падземных штуршкоў пасля землятрусу ў Рыджкрэсце магнітудай 7,1 у Каліфорніі ў ліпені 2019 г. Іх масіў DAS выявіў прыблізна ў шэсць разоў больш невялікіх афтэршокаў, чым звычайныя датчыкі, на працягу 3-месячнага перыяду.

У новым даследаванні даследчыкі прааналізавалі бесперапынныя сейсмічныя дадзеныя, атрыманыя дарожным рухам.Дадзеныя DAS дазволілі камандзе распрацаваць прыпаверхневую мадэль хуткасці зруху з субкіламетровым дазволам на два парадкі вышэй, чым у тыповых мадэляў.Гэтая мадэль паказала, што ўздоўж даўжыні валакна ўчасткі, дзе афтэршокі выклікалі большы рух грунту, звычайна адпавядалі месцам, дзе хуткасць зруху была меншай.

Аўтары мяркуюць, што такое дробнамаштабнае адлюстраванне сейсмічнай небяспекі можа палепшыць кіраванне сейсмічнай небяспекай у гарадах, асабліва ў гарадах, дзе ўжо могуць быць валаконна-аптычныя сеткі.