光纖光纜在地震方面的新作用

雖然目前的地震儀可以精確地拾取輕微的震顫，但它們的距離相對較短。不過，現(xiàn)在，斯坦福大學(xué)的研究表明，廣泛的地震檢測網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以存在于我們的腳下：承載高速互聯(lián)網(wǎng)的光纖光纜。

由于光纖通過在類似玻璃板透明的光纜上反彈光信號而起作用，因此可以測量該信號的微小干擾。這種稱為分布式聲學(xué)傳感(DAS)的技術(shù)已經(jīng)在石油和天然氣行業(yè)進行工作。

該研究的合著者艾琳·馬丁(Eileen Martin)說：“DAS的工作原理就是隨著光線沿著纖維傳播，它遇到玻璃中的各種雜質(zhì)并反彈。如果光纖完全靜止，那么反向散射信號總是看起來一樣，但是如果光纖在某些區(qū)域開始拉伸 - 由于振動或應(yīng)變，信號會發(fā)生變化?！?/p>

為了測試這些光纜是否可以用于監(jiān)測和測量地震，斯坦福大學(xué)按照數(shù)字8的形狀安裝了三英里(4.8公里)的光纖，配有激光詢問器，用于記錄任何運動。

據(jù)稱，這個斯坦福大學(xué)設(shè)置的光纖地震觀測臺在其運行第一年能夠記錄800多個事件。這包括來自附近采石場的爆炸聲，小型地震，甚至在今年9月8日巨大的8.2級事件，摧毀了墨西哥中部，距離斯坦福大學(xué)設(shè)置約2,000英里(3,220公里)。有一次，傳感器從同一來源拾取兩次地震，其震級為1.6和1.8。

首席研究員Biondo Biondi說：“正如預(yù)期的那樣，兩次地震都是相同的波形或模式，因為它們起源于同一個地方，但是地震的幅度更大。這表明光纖地震觀測站可以正確區(qū)分不同的震級?！?/p>

同樣，地震觀測站也能夠分辨出S波和P波之間的差異，以不同速度波紋地震的沖擊波。 P波通常比S波早得多，但遠遠較弱，因此檢測它們是有效預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵。

雖然他們的光纖地震觀測站已經(jīng)顯示出一些初步結(jié)果，但研究人員指出，傳統(tǒng)的地震儀對于監(jiān)測地震仍然更加敏感，但是光纖地震觀測系統(tǒng)還有其他優(yōu)點，例如經(jīng)濟性、廣泛性等。

Biondi說：“我們可以使用已經(jīng)部署用于電信目的的預(yù)先存在的光纖，不斷地聆聽和監(jiān)測地球。我們網(wǎng)絡(luò)中的每一米光纖都像傳感器一樣，成本低于一美元，而傳統(tǒng)地震儀創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)無法具有這種覆蓋密度和成本優(yōu)勢?！?br />
審核編輯黃宇