Сеть сейсмических датчиков зафиксировала воздушную волну от взрыва на нефтеперерабатывающем заводе

18 февраля 2015 года взрыв на нефтеперерабатывающем заводе ExxonMobil в Торрансе вызвал сотрясение грунта, эквивалентное землетрясению магнитудой 2.0, и породил волну атмосферного давления, подобную звуковому удару. Двигаясь со скоростью 343 метра в секунду, эта волна достигла 52-этажного небоскреба в центре Лос-Анджелеса через 66 секунд после взрыва.

Сейсмометры здания, установленные на каждом этаже, включая подвальные уровни, зафиксировали движение каждого отдельного этажа, хотя смещение составило не более трех сотых миллиметра. Эти датчики являются частью проекта Community Seismic Network (CSN), запущенного в Калифорнийском технологическом институте (Caltech) в 2011 году. Цель сети — обеспечить высокий уровень детализации данных о том, как землетрясения сотрясают регион Южной Калифорнии и как реагируют отдельные здания. Как отмечает Моника Колер, ведущий автор статьи в журнале Earthquake Spectra, такая детализация может предоставить критически важную информацию о структурной целостности здания сразу после землетрясения.

Успех CSN основан на доступности и простоте установки сейсмических датчиков. В отличие от стандартных высокочувствительных приборов, стоящих десятки тысяч долларов, датчики CSN используют недорогие акселерометры за $40 и готовые компоненты, а их стоимость сборки составляет около $300. На сегодня установлено около 700 таких устройств, в основном в Лос-Анджелесе. Однако их чувствительность примерно в 250 раз ниже, чем у дорогих аналогов, поэтому успешная регистрация отклика здания на взрыв в ExxonMobil стала важным подтверждением концепции.

Это не первая регистрация звуковых ударов сейсмическими сетями; такие случаи отмечались с 1980-х годов. Но если ранее использовались одноканальные устройства, то сеть CSN с множеством датчиков на разных этажах позволяет получить трехмерную картину движения, показывая, как здание раскачивается, смещается и скручивается. Исследователи установили, что воздействие волны давления от взрыва на небоскреб было сопоставимо с порывом ветра скоростью 8 миль в час. Для повреждения окон потребовалась бы волна примерно в 100 раз мощнее, а для значительного ущерба конструкции — в 1000 раз мощнее.