फायबर-ऑप्टिक केबल्स उच्च-रिझोल्यूशन भूमिगत नकाशे तयार करू शकतात

2019 मध्ये दक्षिण कॅलिफोर्नियामधील रिजक्रेस्ट क्षेत्राला भूकंप आणि आफ्टरशॉकच्या मालिकेने हादरवले. फायबर-ऑप्टिक केबल्सचा वापर करून वितरित ध्वनिक संवेदना (DAS) उच्च-रिझोल्यूशन सबसर्फेस इमेजिंग सक्षम करते, जे भूकंपाच्या धक्क्याचे निरीक्षण साइट प्रवर्धन स्पष्ट करू शकते.

भूकंपाच्या वेळी जमीन किती हलते हे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या अगदी खाली असलेल्या खडक आणि मातीच्या गुणधर्मांवर अवलंबून असते. मॉडेलिंग अभ्यास असे सूचित करतात की गाळाच्या खोऱ्यांमध्ये जमिनीचा थरकाप वाढविला जातो, ज्यावर बहुधा लोकसंख्या असलेले शहरी भाग असतात. तथापि, उच्च रिझोल्यूशनवर शहरी भागाच्या आसपासच्या पृष्ठभागाच्या रचनेचे चित्रीकरण करणे आव्हानात्मक होते.

यांग वगैरे. जवळच्या पृष्ठभागाच्या संरचनेची उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा तयार करण्यासाठी वितरित ध्वनिक संवेदन (DAS) वापरण्याचा एक नवीन दृष्टीकोन विकसित केला आहे. डीएएस एक उदयोन्मुख तंत्र आहे जे विद्यमान बदलू शकतेफायबर-ऑप्टिक केबल्ससिस्मिक ॲरे मध्ये. केबलमधून प्रवास करताना हलकी डाळी कशी विखुरतात यामधील बदलांचे निरीक्षण करून, शास्त्रज्ञ फायबरच्या सभोवतालच्या सामग्रीमध्ये लहान ताण बदलांची गणना करू शकतात. भूकंप रेकॉर्ड करण्याव्यतिरिक्त, 2020 रोझ परेडमध्ये सर्वात मोठ्या मार्चिंग बँडचे नाव देणे आणि COVID-19 स्टे-ॲट-होम ऑर्डर दरम्यान वाहनांच्या रहदारीतील नाट्यमय बदल उघड करणे यासारख्या विविध अनुप्रयोगांमध्ये DAS उपयुक्त ठरले आहे.

पूर्वीच्या संशोधकांनी कॅलिफोर्नियामध्ये जुलै 2019 मध्ये 7.1 तीव्रतेच्या रिजक्रेस्ट भूकंपानंतर आफ्टरशॉक शोधण्यासाठी 10-किलोमीटरचा फायबर पुन्हा वापरला. त्यांच्या DAS ॲरेने 3-महिन्याच्या कालावधीत पारंपारिक सेन्सर्सच्या तुलनेत सहा पट लहान आफ्टरशॉक शोधले.

नवीन अभ्यासात, संशोधकांनी रहदारीद्वारे तयार केलेल्या सतत भूकंपीय डेटाचे विश्लेषण केले. डीएएस डेटाने टीमला नमुनेदार मॉडेल्सपेक्षा दोन ऑर्डर जास्त परिमाण असलेल्या सबकिलोमीटर रिझोल्यूशनसह जवळ-सरफेस शीअर वेग मॉडेल विकसित करण्याची परवानगी दिली. या मॉडेलने हे उघड केले की फायबरच्या लांबीच्या बाजूने, ज्या ठिकाणी आफ्टरशॉक्सने अधिक ग्राउंड मोशन निर्माण केले त्या ठिकाणी सामान्यतः कातरण्याचा वेग कमी होता.

अशा प्रकारचे सूक्ष्म भूकंपीय धोक्याचे मॅपिंग शहरी भूकंपीय जोखीम व्यवस्थापन सुधारू शकते, विशेषत: ज्या शहरांमध्ये फायबर-ऑप्टिक नेटवर्क आधीच अस्तित्वात असू शकतात, लेखक सुचवतात.