.的远距离地震探测在传统地震学中,研究地震前、中、后地球如何运动的研究人员依赖于造价数万美元的地下传感器。由于成本和劳动力成本,加州偏远地区只安装了少量地震传感器,因此很难了解未来地震和发生在未映射断层上的小地震的影响。
现在,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员通过旋转13000英里长的“暗光纤”测试平台的一部分,找到了克服这些障碍的方法,这是一种未使用的光纤电缆。美国能源部的能源科学网络(ESnet)是一个高灵敏度的地震活动传感器,它可能会增强美国西部目前正在开发的地震预警系统的性能。
这项研究详细介绍了这项工作——这是首次使用大规模区域网络作为地震传感器的研究——并发表在本周的《自然》科学报告上。
暗光纤振动地震学
伯克利实验室地球和环境科学领域的科学家乔纳森约尼阿霍富兰克林领导了这项研究。世界上约有1000万公里的光缆,其中约10%由暗光纤和遗迹组成。当电信公司急于安装一个巨大的地下电缆网络来满足新兴行业日益增长的需求时,互联网泡沫就出现了。然而,随着传输数据技术的提高,需要的电缆越来越少,留下了不发光的暗光纤的传统等待使用。
Ajo-Franklin小组多年来一直致力于这种实验。在2017年的一项研究中,他们在加利福尼亚州里士满的一个浅沟中安装了一根光纤电缆,并证明了一种称为分布式声学传感(DAS)的新传感技术可以用于浅层地下成像。DAS是一种通过在光纤长度上发射短激光脉冲来测量地震波场的技术。在后续研究中,他们和一组作者首次证明了光纤电缆可以用作检测地震的传感器。
当前的研究使用了相同的DAS技术,但研究人员没有部署他们自己的光缆,而是在从西萨克拉门托延伸到伍德兰的13,000英里长的ESnet暗光纤测试台中的20英里长的部分进行了实验。加利福尼亚。“为了进一步验证我们在2017年的研究结果,我们知道我们需要在实际的暗光纤网络上进行DAS测试,”Ajo-Franklin说,他也是伯克利实验室地球物理系的负责人。
“当乔纳森问我关于使用我们的暗光纤测试平台时,我甚至不知道可以将网络用作传感器,”ESnet执行董事兼伯克利实验室科学网络部主任因德尔蒙加(Inder Monga)说。“以前没有人做过这项工作。但是有很大的可能性,所以我说:“当然,就这么办吧!""