水下光缆遍布全球,眨眼间即可提供电信服务。它们将光子从一侧传输到另一侧,有时被反射回来。科学家们发现,返回的光子可用于测量通过的声波和地震波,以及其他小应力,这有助于提供地震活动的图像
通过一种称为分布式声学传感的过程,科学家们已经用光缆来测量地震活动大约十年了。布拉德·利波夫斯基是华盛顿大学的助理教授。去年夏天,他和一组科学家开始对库克湾的光缆进行研究。
“我们可以观察到发出声音的海洋哺乳动物,我们还可以观察穿过该地区的地震波,”利波夫斯基说。
该团队正在从属于电信公司GCI的两条电缆线路中取样,一条从荷马延伸到库克湾,另一条从荷马延伸到基奈。该公司在电缆网络内租用了团队闲置的光纤。
“他们向我们出租这条电缆只是因为他们认为这将有助于我们可能使用它来为地震提供更好的警告,或者至少更好地了解危险,了解地震发生的时间、方式和原因以及它们发生的位置,”利波夫斯基说。
利波夫斯基说,光纤电缆使该团队能够以更高的精度观察从会聚的地震板块回波。他说,他们可以在最远200公里的距离内探测到这些波。
“地震学家早就知道这些板块了,它们对科学来说并不是一件特别新鲜的事情,但是,当你以和我们一样高的分辨率看到它们时,你真的可以看到更多的东西正在发生,”利波夫斯基说。
“如果这些电缆可以用于科学测量和阵列,那么它就是大量的数据,不仅地球物理学家可以使用,生物学家还可以使用鲸鱼和其他海洋生物,”GCI首席工程师Bruce Rein说。“这似乎是一项可能巨大的技术,因为海洋中有大量的电缆,可以成为收集数据的科学阵列。
虽然像加利福尼亚州这样的州在探测地震方面有预警系统,但利波夫斯基说,他们最大的困难是识别海上地震活动。目前,使用最广泛的地震探测技术是地震仪。
“有了光纤,我们已经有了传感器,”Lipovsky说。“光纤本身就充当传感器,因此,如果我们可以使用这些系统,它将真正有助于海上地震活动。
利波夫斯基说,分布式声学传感可以在地震发生前大约十秒钟向人们发出警告。由于这是一项相对较新的技术,因此没有政府将其实施到当前的地震探测系统中。
华盛顿大学的团队计划在今年春天继续他们的研究。