行業(yè) | 斯坦福新研究——光纖電纜可用于具體監(jiān)測(cè)地震
雖然目前的地震儀可以精確地拾取輕微的震顫,但它們的距離相對(duì)較短。不過(guò),現(xiàn)在,斯坦福大學(xué)的研究表明,廣泛的地震檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以存在于我們的腳下:承載高速互聯(lián)網(wǎng)的光纖電纜。
由于光纖通過(guò)在類(lèi)似玻璃板透明的電纜上反彈光信號(hào)而起作用,因此可以測(cè)量該信號(hào)的微小干擾。這種稱(chēng)為分布式聲學(xué)傳感(DAS)的技術(shù)已經(jīng)在石油和天然氣行業(yè)進(jìn)行工作。
由于光纖通過(guò)在類(lèi)似玻璃板透明的電纜上反彈光信號(hào)而起作用,因此可以測(cè)量該信號(hào)的微小干擾。這種稱(chēng)為分布式聲學(xué)傳感(DAS)的技術(shù)已經(jīng)在石油和天然氣行業(yè)進(jìn)行工作。
該研究的合作者艾琳·馬丁(Eileen Martin)說(shuō):“DAS的工作原理就是隨著光線(xiàn)沿著纖維傳播,它遇到玻璃中的各種雜質(zhì)并反彈。如果光纖完全靜止,那么反向散射信號(hào)總是看起來(lái)一樣,但是如果光纖在某些區(qū)域開(kāi)始拉伸 - 由于振動(dòng)或應(yīng)變,信號(hào)會(huì)發(fā)生變化。”
為了測(cè)試這些電纜是否可以用于監(jiān)測(cè)和測(cè)量地震,斯坦福大學(xué)按照數(shù)字8的形狀安裝了三英里(4.8公里)的光纖,配有激光詢(xún)問(wèn)器,用于記錄任何運(yùn)動(dòng)。
據(jù)稱(chēng),這個(gè)斯坦福大學(xué)設(shè)置的光纖地震觀(guān)測(cè)臺(tái)在其運(yùn)行第一年能夠記錄800多個(gè)事件。這包括來(lái)自附近采石場(chǎng)的爆炸聲,小型地震,甚至在今年9月8日巨大的8.2級(jí)事件,摧毀了墨西哥中部,距離斯坦福大學(xué)設(shè)置約2,000英里(3,220公里)。有一次,傳感器從同一來(lái)源拾取兩次地震,其震級(jí)為1.6和1.8。
首席研究員Biondo Biondi說(shuō):“正如預(yù)期的那樣,兩次地震都是相同的波形或模式,因?yàn)樗鼈兤鹪从谕粋€(gè)地方,但是地震的幅度更大。這表明光纖地震觀(guān)測(cè)站可以正確區(qū)分不同的震級(jí)。”
同樣,地震觀(guān)測(cè)站也能夠分辨出S波和P波之間的差異,以不同速度波紋地震的沖擊波。 P波通常比S波早得多,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)較弱,因此檢測(cè)它們是有效預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵。
雖然他們的光纖地震觀(guān)測(cè)站已經(jīng)顯示出一些初步結(jié)果,但研究人員指出,傳統(tǒng)的地震儀對(duì)于監(jiān)測(cè)地震仍然更加敏感,但是光纖地震觀(guān)測(cè)系統(tǒng)還有其他優(yōu)點(diǎn),例如經(jīng)濟(jì)性、廣泛性等。
Biondi說(shuō):“我們可以使用已經(jīng)部署用于電信目的的預(yù)先存在的光纖,不斷地聆聽(tīng)和監(jiān)測(cè)地球。我們網(wǎng)絡(luò)中的每一米光纖都像傳感器一樣,成本低于一美元,而傳統(tǒng)地震儀創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法具有這種覆蓋密度和成本優(yōu)勢(shì)。”

責(zé)任編輯:售電衡衡
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