Ljósleiðarar geta framleitt neðanjarðarkort í mikilli upplausn

Röð jarðskjálfta og eftirskjálfta skóku Ridgecrest-svæðið í Suður-Kaliforníu árið 2019. Dreifð hljóðskynjun (DAS) sem notar ljósleiðara gerir kleift að mynda neðanjarðar í háum upplausn, sem getur útskýrt mögnun jarðskjálftahristinga á staðnum.

Hversu mikið jörðin hreyfist við jarðskjálfta fer mjög eftir eiginleikum bergs og jarðvegs rétt undir yfirborði jarðar. Líkanrannsóknir benda til þess að jarðskjálfti magnast upp í botnfalli, þar sem oft eru byggð þéttbýli. Hins vegar hefur verið krefjandi að mynda yfirborðsbyggingu í kringum þéttbýli í mikilli upplausn.

Yang o.fl. hafa þróað nýja nálgun til að nota dreifða hljóðskynjun (DAS) til að búa til mynd í hárri upplausn af byggingu nálægt yfirborði. DAS er ný tækni sem getur umbreytt núverandiljósleiðaraí jarðskjálftafjölda. Með því að fylgjast með breytingum á því hvernig ljóspúlsar dreifast þegar þeir ferðast í gegnum kapalinn geta vísindamenn reiknað út litlar álagsbreytingar á efninu sem umlykur trefjarnar. Auk þess að taka upp jarðskjálfta hefur DAS reynst gagnlegt í ýmsum forritum, svo sem að nefna háværustu gönguhljómsveitina á rósagöngunni 2020 og afhjúpa stórkostlegar breytingar á umferð ökutækja meðan á COVID-19 dvöl heimafyrirmæla stendur.

Fyrri vísindamenn endurnýttu 10 kílómetra teygja af trefjum til að greina eftirskjálfta í kjölfar skjálftans af stærðinni 7,1 Ridgecrest í Kaliforníu í júlí 2019. DAS fylking þeirra greindist um það bil sex sinnum fleiri litla eftirskjálfta en hefðbundnir skynjarar gerðu á 3 mánaða tímabili.

Í nýju rannsókninni greindu vísindamennirnir samfelld jarðskjálftagögn sem framleidd voru af umferð. DAS gögnin gerðu liðinu kleift að þróa skurðhraða líkan nálægt yfirborði með undirkílómetra upplausn tveimur stærðargráðum hærri en dæmigerð líkön. Þetta líkan leiddi í ljós að eftir endilöngu trefjunni samsvaraði staðir þar sem eftirskjálftar myndu meiri hreyfingu á jörðu niðri almennt við þar sem skúfhraði var minni.

Slík skjálftaáhættukortlagning í fínum mælikvarða gæti bætt skjálftaáhættustjórnun í þéttbýli, sérstaklega í borgum þar sem ljósleiðarakerfi gætu þegar verið til staðar, benda höfundarnir til.