Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Авачинский, Безымянный, Бромо, Даллол, Иджен, Йеллоустоун, Кампи Флегрей, Карангетанг, Килауэа, Ключевская Сопка, Мерапи, Невадо-дель-Руис, Ньирагонго, Питон-де-ла-Фурнез, Толбачик, Узон, Фуэго, Хурикес, Шивелуч, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2019-12-02 18:47

Подводные телекоммуникационные кабели могут использоваться как сейсмическая сеть

землетрясение сегодня

Волоконно-оптические кабели, которые составляют глобальную подводную телекоммуникационную сеть, могут помочь ученым изучить морские землетрясения и геологические структуры, спрятанные глубоко под поверхностью океана, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Science.

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, Научно-исследовательского института океанариума Монтерей-Бей и Университета Райса описывают эксперимент, в ходе которого было использовано 20 километров подводного волокна –что эквивалентно 10000 сейсмических станций вдоль дна океана. Во время четырехдневного эксперимента в заливе Монтерей ученые зафиксировали землетрясение силой 3,5 балла и сейсмическое рассеяние в зонах подводных разломов.

Техника, которую исследователи ранее тестировали с помощью волоконно-оптических кабелей на суше, могла бы предоставить столь необходимые данные о землетрясениях, которые происходят под морем, где существует всего несколько сейсмических станций, оставляя 70% поверхности Земли без детекторов землетрясений.

«Существует огромная потребность в сейсмологии морского дна. Любая аппаратура, которую вы выбрасываете в океан, даже если она находится всего в 50 километрах от берега, будет очень полезна», - сказала Нейт Линдси - аспирант Калифорнийского университета в Беркли и ведущий автор исследования.

Линдси и Джонатан Айо-Франклин - профессор геофизики в Университете Райса в Хьюстоне и приглашенный ученый из лаборатории Беркли - руководили экспериментом с помощью Крейга Доу из Научно-исследовательского института океанариума Монтерей-Бей, который владеет оптоволоконным кабелем. Кабель был протянут на 52 километра от берега до первой сейсмической станции, размещенной на дне Тихого океана 17 лет назад. В 2009 году был проложен постоянный кабель к узлу ускоренной исследовательской системы Монтерея, 20 километров которого были использованы в этом испытании в автономном режиме для ежегодного технического обслуживания в марте 2018 года.

«Это действительно исследование границ сейсмологии, когда кто-то впервые использовал морские оптоволоконные кабели для наблюдения за этими типами океанографических сигналов или для визуализации структур разломов, - сказал Айо-Франклин. - Одно из белых пятен в сейсмографической сети во всем мире - океаны».

По его словам, конечной целью усилий исследователей является использование плотных волоконно-оптических сетей по всему миру - вероятно, более 10 миллионов километров на суше и на море - в качестве устройств для мониторинга землетрясений в регионах, где нет дорогостоящих наземных станций, таких как те, что фиксируют землетрясения в Калифорнии и на Тихоокеанском побережье.

«В существующей сейсмической сети, как правило, используются высокоточные приборы…, но метод с оптоволокном дает вам доступ к гораздо более плотному массиву», - сказал Айо-Франклин.

Исследователи используют метод распределенного акустического зондирования, в котором используется фотонное устройство, которое посылает короткие импульсы лазерного света по кабелю и обнаруживает обратное рассеяние, создаваемое деформацией кабеля, вызванной растяжением. С помощью интерферометрии они могут измерять обратное рассеяние каждые 2 метра (6 футов), эффективно превращая 20-километровый кабель в 10000 отдельных датчиков движения.

«Эти системы чувствительны к изменениям нанометров до сотен пикометров на каждый метр длины, - сказал Айо-Франклин. - Это изменение одной миллиардной части».

Ранее в этом году ученые сообщили о результатах шестимесячного испытания на суше с использованием 22-километрового кабеля возле Сакраменто, проложенного Министерством энергетики в рамках его 13000-мильного испытательного стенда ESnet Dark Fiber. Под темным волокном подразумеваются оптические кабели, проложенные под землей, но неиспользованные или сданные в аренду для краткосрочного использования, в отличие от активно используемого «освещенного» интернета. Исследователи смогли отслеживать сейсмическую активность и шум окружающей среды и получать подземные изображения с более высоким разрешением и большим масштабом, чем это было бы возможно с традиционной сенсорной сетью.

«Прелесть волоконно-оптической сейсмологии в том, что вы можете использовать существующие телекоммуникационные кабели без необходимости производить 10 000 сейсмометров, - сказала Линдси. - Вы просто выходите на место и подключаете прибор к концу волокна».

Во время подводных испытаний они смогли измерить широкий диапазон частот сейсмических волн от землетрясения магнитудой 3,4, произошедшего в 45 километрах внутри страны около Гилроя (штат Калифорния), и нанести на карту несколько известных и ранее не нанесенных на карту зон подводных разломов, являющихся частью разлома Сан-Грегорио. Также были обнаружены стационарные океанские волны - так называемые океанские микросейсмы - и штормовые волны, которые соответствовали измерениям на буях и наземных сейсмических системах.

«У нас есть огромные пробелы в знаниях о процессах на дне океана и структуре океанической коры, потому что сложно поставить такие инструменты, как сейсмометры, на дне моря, - сказал Майкл Манга, профессор наук Земли и планет в Калифорнийском университете в Беркли. - Это исследование показывает перспективу использования существующих волоконно-оптических кабелей в качестве массивов датчиков…».

По словам Линдси, среди сейсмологов растет интерес к записи поля окружающего шума Земли, вызванного взаимодействиями между океаном и континентальной землей: по существу, к волнам, плещущимся вокруг береговых линий.

«Используя эти береговые оптоволоконные кабели, мы в основном можем наблюдать волны, которые мы привыкли видеть с берега, и изучать, как эти океанские волны соединяются с Землей, создавая сейсмические волны», - сказал он.

Чтобы использовать освещенные в мире оптоволоконные кабели, Линдси и Айо-Франклин должны показать, что они могут пинговать лазерные импульсы через один канал, не мешая другим каналам в волокне, которые несут независимые пакеты данных. Сейчас они проводят эксперименты с освещенными волокнами, а также планируют волоконно-оптический мониторинг сейсмических событий в геотермальной зоне к югу от Солтон-Си в Южной Калифорнии, в сейсмической зоне Броули.

[Фото: eurekalert.org]


Источник: scientificrussia.ru