от Джак Лий, Американски геофизичен съюз
Поредица от земетресения и вторични трусове разтърсиха района на Риджкрест в Южна Калифорния през 2019 г. Разпределеното акустично наблюдение (DAS), използващо оптични кабели, дава възможност за изображения под повърхността с висока разделителна способност, което може да обясни наблюдаваното усилване на земетресението на място.
Колко се движи земята по време на земетресение силно зависи от свойствата на скалата и почвата точно под земната повърхност. Проучванията за моделиране показват, че треперенето на земята се усилва в седиментни басейни, върху които често са разположени населени градски райони. Обаче изобразяването на структура близо до повърхността около градските зони с висока разделителна способност е предизвикателство.
Yang и др. разработиха нов подход за използване на разпределени акустични сензори (DAS) за конструиране на изображение с висока разделителна способност на близка до повърхността структура. DAS е нововъзникваща техника, която може да трансформира съществуващотооптични кабелив сеизмични масиви. Чрез наблюдение на промените в начина, по който светлинните импулси се разпръскват, докато преминават през кабела, учените могат да изчислят малки промени в напрежението в материала, обграждащ влакното. В допълнение към записването на земетресения, DAS се оказа полезен в различни приложения, като назоваване на най-шумния маршируващ оркестър на парада на розите през 2020 г. и разкриване на драматични промени в автомобилния трафик по време на заповедите за оставане у дома поради COVID-19.
Предишни изследователи пренасочиха 10-километров участък от влакна, за да открият вторични трусове след земетресението с магнитуд 7,1 по Рихтер в Калифорния през юли 2019 г. Техният DAS масив откри около шест пъти повече малки вторични трусове, отколкото конвенционалните сензори за период от 3 месеца.
В новото проучване изследователите анализираха непрекъснати сеизмични данни, получени от трафика. Данните от DAS позволиха на екипа да разработи модел на скоростта на срязване близо до повърхността с разделителна способност на субкилометър с два порядъка по-висока от типичните модели. Този модел разкри, че по дължината на влакното местата, където вторичните трусове предизвикват повече движение на земята, обикновено съответстват на местата, където скоростта на срязване е по-ниска.
Такова фино мащабно картографиране на сеизмичните опасности може да подобри управлението на градския сеизмичен риск, особено в градовете, където може вече да има оптични мрежи, предполагат авторите.
Време на публикуване: 3 юни 2019 г