Джек Ли, Американский геофизический союз
Серия землетрясений и афтершоков потрясла район Риджкрест в Южной Калифорнии в 2019 году. Распределенное акустическое зондирование (DAS) с использованием оптоволоконных кабелей позволяет получать изображения недр с высоким разрешением, что может объяснить наблюдаемое усиление землетрясений на месте.
Насколько сильно сдвинется земля во время землетрясения, сильно зависит от свойств горных пород и почвы непосредственно под поверхностью Земли. Моделирование показывает, что сотрясение грунта усиливается в осадочных бассейнах, на которых часто расположены населенные городские территории. Однако получение изображений приповерхностных структур вокруг городских территорий с высоким разрешением оказалось сложной задачей.
Ян и др. разработали новый подход использования распределенного акустического зондирования (DAS) для построения изображения приповерхностной структуры с высоким разрешением. DAS — это новая технология, которая может изменить существующиеоптоволоконные кабелив сейсмические массивы. Отслеживая изменения в том, как рассеиваются световые импульсы при прохождении по кабелю, ученые могут рассчитать небольшие изменения деформации в материале, окружающем волокно. Помимо регистрации землетрясений, DAS оказался полезным в различных приложениях, таких как определение названия самого громкого марширующего оркестра на Параде роз 2020 года и выявление резких изменений в движении транспортных средств во время приказов оставаться дома из-за COVID-19.
Предыдущие исследователи перепрофилировали 10-километровый участок оптоволокна для обнаружения афтершоков после землетрясения магнитудой 7,1 в Риджкресте в Калифорнии в июле 2019 года. Их массив DAS обнаружил примерно в шесть раз больше небольших афтершоков, чем обычные датчики за 3-месячный период.
В новом исследовании ученые проанализировали непрерывные сейсмические данные, полученные от дорожного движения. Данные DAS позволили команде разработать модель скоростей приповерхностного сдвига с субкилометровым разрешением на два порядка выше, чем у типичных моделей. Эта модель показала, что по длине волокна места, где афтершоки вызывают большее движение грунта, обычно соответствуют местам, где скорость сдвига была ниже.
Такое мелкомасштабное картирование сейсмической опасности могло бы улучшить управление сейсмическими рисками в городах, особенно в городах, где уже могут присутствовать оптоволоконные сети, предполагают авторы.
Время публикации: 03 июня 2019 г.