加州理工學(xué)院的地震學(xué)家與谷歌的光學(xué)專家合作，開(kāi)發(fā)了一種利用現(xiàn)有水下電信電纜檢測(cè)地震的方法。這項(xiàng)技術(shù)可以改善世界各地的地震和海嘯預(yù)警系統(tǒng)。

詳細(xì)研究成果已于今日發(fā)表在《科學(xué)》。

科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋找一種利用水下電纜來(lái)監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)的方法。畢竟，地球上70%以上的地方都被水覆蓋著，安裝、監(jiān)控和運(yùn)行水下地震儀來(lái)跟蹤地球在海底的運(yùn)動(dòng)是極其困難和昂貴的。研究人員說(shuō)，理想的情況是利用海底已經(jīng)存在的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)。

以前使用光纖來(lái)研究地震活動(dòng)的努力依賴于復(fù)雜科學(xué)儀器的增加和/或所謂的“暗光纖”(已經(jīng)鋪設(shè)但是沒(méi)有投入使用的光纜)的使用。

在這項(xiàng)最新研究中，可以不用任何額外的設(shè)備，就可以分析通過(guò)“發(fā)光”光纖(現(xiàn)有的和正在運(yùn)行的海底電纜)傳播的光，從而探測(cè)地震和海浪。

研究人員把重點(diǎn)放在居里電纜上，這是一種海底光纜，沿著太平洋的東邊緣從洛杉磯延伸到智利的瓦爾帕萊索，長(zhǎng)達(dá)10000多公里。研究人員表示這項(xiàng)技術(shù)也可用于其他數(shù)百條海底電纜。

在陸地上，各種各樣的干擾，比如溫度的變化，甚至雷擊，都會(huì)改變通過(guò)光纜傳播的光的偏振。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于深海的溫度幾乎保持不變，而且那里的擾動(dòng)很少，居里電纜一端到另一端的極化變化隨著時(shí)間的推移保持相當(dāng)穩(wěn)定。

然而，在地震期間，當(dāng)風(fēng)暴產(chǎn)生巨大的海浪時(shí)，極化會(huì)突然發(fā)生戲劇性的變化，這使得研究人員可以很容易地在數(shù)據(jù)中識(shí)別這些事件。

目前，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生在離岸數(shù)英里的地方時(shí)，地震波到達(dá)陸基地震儀可能需要幾分鐘，任何海嘯波都需要更長(zhǎng)時(shí)間才能得到驗(yàn)證。使用這項(xiàng)新技術(shù)，海底電纜的整個(gè)長(zhǎng)度在一個(gè)難以監(jiān)控的位置充當(dāng)一個(gè)傳感器。偏振可以每秒測(cè)量20次。這意味著，如果地震發(fā)生在某個(gè)特定地區(qū)附近，可能會(huì)在幾秒鐘內(nèi)向潛在受影響的地區(qū)發(fā)出警報(bào)。

在九個(gè)月的測(cè)試期間(2019年12月至2020年9月)，研究人員檢測(cè)到居里電纜沿線約有20次中到大地震，包括2020年1月28日在牙買加附近發(fā)生的7.7級(jí)地震。

編譯/前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

論文鏈接：

https://www.nasa.gov/x57？utm_source=miragenews&utm_medium=miragenews&utm_campaign=news

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