Kabel gentian optik Boleh Menghasilkan Peta Bawah Tanah Beresolusi Tinggi

Satu siri gempa bumi dan gegaran susulan menggegarkan kawasan Ridgecrest di California Selatan pada 2019. Penderiaan akustik teragih (DAS) menggunakan kabel gentian optik membolehkan pengimejan bawah permukaan beresolusi tinggi, yang boleh menjelaskan penguatan tapak yang diperhatikan gegaran gempa bumi.

Berapa banyak tanah bergerak semasa gempa bumi sangat bergantung pada sifat batu dan tanah di bawah permukaan Bumi. Kajian pemodelan mencadangkan bahawa gegaran tanah dikuatkan dalam lembangan sedimen, di mana kawasan bandar berpenduduk sering berada. Walau bagaimanapun, pengimejan struktur berhampiran permukaan di sekitar kawasan bandar pada resolusi tinggi telah mencabar.

Yang et al. telah membangunkan pendekatan baharu menggunakan penderiaan akustik teragih (DAS) untuk membina imej resolusi tinggi bagi struktur dekat permukaan. DAS ialah teknik baru yang boleh mengubah sedia adakabel gentian optikke dalam tatasusunan seismik. Dengan memantau perubahan dalam cara denyutan cahaya bertaburan semasa mereka melalui kabel, saintis boleh mengira perubahan terikan kecil dalam bahan yang mengelilingi gentian. Selain merakam gempa bumi, DAS telah terbukti berguna dalam pelbagai aplikasi, seperti menamakan kumpulan kawad paling lantang pada Perarakan Mawar 2020 dan mendedahkan perubahan dramatik dalam trafik kenderaan semasa pesanan duduk di rumah COVID-19.

Penyelidik terdahulu menggunakan semula hamparan gentian sepanjang 10 kilometer untuk mengesan gegaran susulan berikutan gempa bumi Ridgecrest magnitud 7.1 di California pada Julai 2019. Susunan DAS mereka mengesan kira-kira enam kali lebih banyak gegaran susulan kecil berbanding penderia konvensional dalam tempoh 3 bulan.

Dalam kajian baru, para penyelidik menganalisis data seismik berterusan yang dihasilkan oleh lalu lintas. Data DAS membenarkan pasukan membangunkan model halaju ricih dekat permukaan dengan resolusi subkilometer dua urutan magnitud lebih tinggi daripada model biasa. Model ini mendedahkan bahawa sepanjang panjang gentian, tapak di mana gegaran susulan menghasilkan lebih banyak gerakan tanah secara amnya sepadan dengan di mana halaju ricih lebih rendah.

Pemetaan bahaya seismik berskala halus sedemikian boleh meningkatkan pengurusan risiko seismik bandar, terutamanya di bandar-bandar di mana rangkaian gentian optik mungkin sudah ada, penulis mencadangkan.