Оптички каблови могу да произведу подземне карте високе резолуције

Низ земљотреса и накнадних потреса потресао је подручје Риџкреста у јужној Калифорнији 2019. Дистрибуирано акустичко сенсирање (ДАС) помоћу оптичких каблова омогућава снимање подземља високе резолуције, што може објаснити уочено појачање земљотреса на месту.

Колико се тло помера током земљотреса у великој мери зависи од својстава стена и тла непосредно испод површине Земље. Студије моделирања сугеришу да је подрхтавање тла појачано у седиментним басенима, на којима се често налазе насељена урбана подручја. Међутим, снимање структуре близу површине око урбаних подручја у високој резолуцији било је изазовно.

Ианг ет ал. развили су нови приступ коришћења дистрибуираног акустичког сенсинга (ДАС) за конструисање слике високе резолуције структуре близу површине. ДАС је техника у настајању која може трансформисати постојећеоптички кабловиу сеизмичке низове. Праћењем промена у томе како се светлосни импулси расипају док путују кроз кабл, научници могу израчунати мале промене напрезања у материјалу који окружује влакно. Поред снимања земљотреса, ДАС се показао корисним у разним апликацијама, као што је именовање најгласнијег бенда на Паради ружа 2020. и откривање драматичних промена у саобраћају возила током ЦОВИД-19 налога за боравак код куће.

Претходни истраживачи су пренаменили део од 10 километара да би открили накнадне потресе после земљотреса у Риџкресту јачине 7,1 у Калифорнији у јулу 2019. Њихов ДАС низ је открио око шест пута више малих накнадних потреса него конвенционални сензори током периода од 3 месеца.

У новој студији, истраживачи су анализирали континуиране сеизмичке податке произведене у саобраћају. Подаци ДАС-а омогућили су тиму да развије модел брзине смицања близу површине са резолуцијом испод километра два реда величине већом од типичних модела. Овај модел је открио да дуж дужине влакна, места на којима су накнадни потреси изазвали више кретања тла генерално одговарају ономе где је брзина смицања била нижа.

Такво фино мапирање сеизмичких опасности могло би побољшати управљање урбаним сеизмичким ризиком, посебно у градовима у којима су оптичке мреже већ присутне, сугеришу аутори.