Ang mga Fiber-optic na Cable ay Makakagawa ng High-resolution na Underground Maps

Isang serye ng mga lindol at aftershocks ang yumanig sa Ridgecrest area sa Southern California noong 2019. Ang distributed acoustic sensing (DAS) gamit ang fiber-optic cables ay nagbibigay-daan sa high-resolution na subsurface imaging, na maaaring ipaliwanag ang naobserbahang paglaki ng site ng pagyanig ng lindol.

Kung gaano kalaki ang paggalaw ng lupa sa panahon ng lindol ay lubos na nakadepende sa mga katangian ng bato at lupa sa ilalim lamang ng ibabaw ng Earth. Iminumungkahi ng mga pag-aaral sa pagmomodelo na ang pagyanig ng lupa ay pinalalakas sa mga sedimentary basin, kung saan madalas na matatagpuan ang mga populated urban na lugar. Gayunpaman, ang imaging malapit sa ibabaw na istraktura sa paligid ng mga urban na lugar sa mataas na resolusyon ay naging mahirap.

Yang et al. nakabuo ng bagong diskarte sa paggamit ng distributed acoustic sensing (DAS) upang makabuo ng high-resolution na imahe ng malapit sa ibabaw na istraktura. Ang DAS ay isang umuusbong na pamamaraan na maaaring magbago ng umiiral nafiber-optic cablesa mga seismic array. Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga pagbabago sa kung paano nagkakalat ang mga light pulse habang naglalakbay sila sa cable, maaaring kalkulahin ng mga siyentipiko ang maliliit na pagbabago sa strain sa materyal na nakapalibot sa fiber. Bilang karagdagan sa pag-record ng mga lindol, napatunayang kapaki-pakinabang ang DAS sa iba't ibang aplikasyon, tulad ng pagbibigay ng pangalan sa pinakamalakas na marching band sa 2020 Rose Parade at pagtuklas ng mga dramatikong pagbabago sa trapiko ng sasakyan sa panahon ng COVID-19 stay-at-home order.

Nag-repurpose ang mga naunang mananaliksik ng 10-kilometrong kahabaan ng fiber upang matukoy ang mga aftershock kasunod ng magnitude 7.1 Ridgecrest na lindol sa California noong Hulyo 2019. Naka-detect ang kanilang DAS array ng humigit-kumulang anim na beses na mas maraming maliliit na aftershock kaysa sa mga nakasanayang sensor sa loob ng 3 buwang panahon.

Sa bagong pag-aaral, sinuri ng mga mananaliksik ang tuluy-tuloy na data ng seismic na ginawa ng trapiko. Pinahintulutan ng data ng DAS ang koponan na bumuo ng isang modelo ng near-surface shear velocity na may subkilometer na resolution na dalawang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa karaniwang mga modelo. Ang modelong ito ay nagsiwalat na sa kahabaan ng hibla, ang mga lugar kung saan ang mga aftershock ay gumawa ng mas maraming paggalaw sa lupa sa pangkalahatan ay tumutugma sa kung saan mas mababa ang bilis ng paggugupit.

Ang ganitong fine-scale seismic hazard mapping ay maaaring mapabuti ang urban seismic risk management, lalo na sa mga lungsod kung saan maaaring naroroon na ang mga fiber-optic network, iminumungkahi ng mga may-akda.