Исследование показывает потенциал использования волоконно-оптических сетей для оценки колебаний грунта при землетрясениях

Новое исследование учёного из Мичиганского университета и его коллег из трёх институтов демонстрирует потенциал использования существующих сетей проложенных в земле оптических волокон в качестве недорогой обсерватории для мониторинга и изучения землетрясений. Оно предоставляет новые доказательства того, что те же оптические волокна, которые обеспечивают наши дома высокоскоростным интернетом и HD-видео, однажды могут работать и как сейсмические датчики.

Исследование, опубликованное 12 февраля в журнале JGR Solid Earth, впервые применило волоконно-оптическую сейсмологию для получения стандартной меры свойств подповерхностных слоёв, которую используют инженеры-сейсмологи для прогнозирования силы толчков. Метод, называемый распределённым акустическим зондированием (DAS), позволяет превратить кабель в сейсмодатчик, анализируя лазерный сигнал, рассеянный на дефектах в волокне при его растяжении или сжатии от сейсмических волн.

Этот подход имеет большой потенциал для использования в крупных городах, подверженных угрозе землетрясений, таких как Сан-Франциско, Лос-Анджелес, Токио и Мехико, где под поверхностью проложены тысячи километров оптических кабелей. Он позволяет получать детальные карты неглубоких недр и определять параметры, критически важные для оценки сейсмической опасности, обходя недостатки традиционных сетей сейсмометров.

"В городских районах очень трудно найти место для установки сейсмических станций... Кабели закопаны под асфальтом и пересекают весь город, без каких-либо недостатков наземных сейсмических станций", — отмечает сейсмолог Зак Спика, первый автор статьи. На следующем этапе проекта тестируется уже значительно бо́льшая, 27-мильная (около 43 км) тестовая петля из оптических волокон.