Джек Ли, Американский геофизический союз
Серия землетрясений и афтершоков потрясла район Риджкрест в Южной Калифорнии в 2019 году. Распределенное акустическое зондирование (DAS) с использованием волоконно-оптических кабелей позволяет получать изображения недр с высоким разрешением, которые могут объяснить наблюдаемое усиление толчков при землетрясении.
То, насколько сильно движется земля во время землетрясения, сильно зависит от свойств горных пород и почвы непосредственно под поверхностью Земли.Моделирующие исследования показывают, что сотрясение грунта усиливается в осадочных бассейнах, на которых часто расположены населенные городские районы.Однако визуализация приповерхностной структуры вокруг городских районов с высоким разрешением была сложной задачей.
Ян и др.разработали новый подход с использованием распределенного акустического зондирования (DAS) для построения изображения приповерхностной структуры с высоким разрешением.DAS — это новый метод, который может трансформировать существующиеоптоволоконные кабелив сейсмические группы.Отслеживая изменения в том, как световые импульсы рассеиваются по мере их прохождения по кабелю, ученые могут рассчитать небольшие изменения напряжения в материале, окружающем волокно.Помимо регистрации землетрясений, DAS оказалась полезной в различных приложениях, таких как определение самого громкого марширующего оркестра на Параде роз 2020 года и выявление резких изменений в автомобильном движении во время приказов о самоизоляции в связи с COVID-19.
Предыдущие исследователи перепрофилировали 10-километровый участок волокна для обнаружения афтершоков после землетрясения магнитудой 7,1 в Риджкресте в Калифорнии в июле 2019 года. Их массив DAS зафиксировал примерно в шесть раз больше небольших афтершоков, чем обычные датчики, за 3 месяца.
В новом исследовании исследователи проанализировали непрерывные сейсмические данные, полученные в результате дорожного движения.Данные DAS позволили команде разработать модель скорости приповерхностного сдвига с субкилометровым разрешением на два порядка выше, чем у обычных моделей.Эта модель показала, что по длине волокна места, где афтершоки вызывали большее движение грунта, обычно соответствовали местам, где скорость сдвига была ниже.
Авторы предполагают, что такое мелкомасштабное картирование сейсмической опасности может улучшить управление сейсмическими рисками в городах, особенно в городах, где уже могут присутствовать оптоволоконные сети.
Время публикации: 03 июня 2019 г.