Темное волокно: использование датчиков под нашими ногами, чтобы сообщить нам о землетрясениях, воде и других геофизических данных.

В паре сравнительно не так давно опубликованных статей несколько под управлением исследователя из лаборатории Беркли Джонатана Аджо-Франклина заявила, что они удачно объединили разработку, именуемую «распределенное звуковое зондирование», которая измеряет сейсмические волны посредством оптоволоконных кабелей, с новыми способами обработки, разрешающими надежно сейсмический мониторинг, разрешающий взять результаты, сопоставимые с результатами измерения простых сейсмометров.«Это имеет громадный потенциал, по причине того, что вы имеете возможность лишь представить себе, как долгие отрезки волокон преобразовываются в массивную сейсмическую сеть», — сообщил Шань Доу, научный сотрудник лаборатории Беркли. «Мысль пребывает в том, что, применяя оптоволокно, которое возможно прятать под почвой надолго, мы можем преобразовать шум транспорта либо другие колебания внешней среды в нужные сейсмические сигналы, каковые смогут оказать помощь нам отслеживать приповерхностные трансформации, такие как таяние вечной колебания и мерзлоты уровня грунтовых вод. . "Доу есть ведущим автором книги «Распределенное звуковое зондирование для сейсмического мониторинга приповерхности: пример применения интерферометрии шума и трафика», которая была размещена в сентябре в издании Nature’s Scientific Reports и проверила методику мониторинга приповерхности Почвы. Совсем сравнительно не так давно несколько Аджо-Франклина разместила в издании Geophysical Research Letters (GRL) последующее изучение под управлением аспиранта Калифорнийского университета в Беркли Нейта Линдси «Наблюдения за волновыми полями землетрясений посредством волоконно-оптических сетей», которое демонстрирует жизнеспособность применения оптоволокна. кабели для обнаружения землетрясений.Что такое чёрное волокно?

Чёрное волокно относится к неиспользованным оптоволоконным кабелям, которых в избытке из-за огромной спешки по прокладке кабеля в первой половине 90-х годов двадцатого века со стороны телекоммуникационных компаний. Так же, как кабели были проложены под почвой, разработка передачи данных существенно улучшилась, так что требовалось меньше кабелей. Сейчас по всей стране проходят частые коридоры из чёрного волокна.

Распределенное звуковое зондирование (DAS) — это новая разработка, которая измеряет сейсмические волновые поля методом испускания маленьких лазерных импульсов на всей протяженности волокна. «Главная мысль содержится в том, что лазерный свет рассеивается маленькими примесями в волокне», — сообщил Аджо-Франклин. «В то время, когда волокно деформируется, мы заметим искажения в отраженном назад свете, и по этим искажениям мы сможем измерить, как само волокно сжимается либо растягивается».Применяя тестовый массив, что они установили в Ричмонде, Калифорния, с оптоволоконным кабелем, помещенным в поверхностную L-образную траншею, одна нога длиной около 100 метров параллельно дороге, а вторая перпендикулярна — исследователи подтвердили, что они смогут применять сейсмические волны. генерируется муниципальным перемещением, к примеру поездами и автомобилями, для мониторинга и визуализации механических особенностей поверхностных слоев земли.Измерения дают данные о том, как «мягкая» земля в любой заданной точке, что дает возможность приобрести громадный количество информации о особенностях земли, к примеру, о ее содержании воды либо текстуре. «Представьте себе обтягивающее — оно может сжиматься либо покачиваться», — сообщил Аджо-Франклин. «Это количество энергии сдавливания и разные способы почвы, нужное для уменьшения ее количества либо сдвига».Он добавил: «Самое превосходное в этом то, что вы проводите измерения на каждой маленькой единице волокна.

Все отражения возвращаются к вам. Зная их все и зная, сколько времени требуется, дабы лазерный луч возвратился и вперед по оптоволокну, вы имеете возможность выяснить, что происходит в каждом месте. Так что это вправду распределенное измерение ».

Доказав концепцию в контролируемых условиях, команда объявила, что ожидает, что способ будет трудиться в разных существующих телекоммуникационных сетях, и на данный момент они выполняют дополнительные опыты по всей Калифорнии, дабы показать это. В рамках текущих изучений на Аляске кроме этого изучается тот же способ мониторинга стабильности вечной мерзлоты в Арктике.

Доу добавил: «Мы можем отлично осуществлять контроль приповерхностный слой, не применяя ничего, не считая шума транспорта. Это смогут быть колебания уровня грунтовых вод либо трансформации, каковые смогут обеспечить раннее предупреждение о разных геологических опасностях, таких как таяние вечной мерзлоты, оползни и образование воронок. "Применение волокна для обнаружения землетрясений

Основываясь на пятилетних изучениях под управлением Berkeley Lab по изучению применения DAS для подземного мониторинга с применением сейсмических источников, не связанных с землетрясениями, несколько Аджо-Франклина сейчас расширила границы и продемонстрировала, что DAS кроме этого есть замечательным инструментом для мониторинга землетрясений.В изучении GRL, совершённом Линдси в сотрудничестве с аспиранткой Стэнфордского университета Эйлин Мартин, несколько исследователей совершила измерения с применением способа DAS на волоконно-оптических массивах в трех местах — двух в Калифорнии и одном на Аляске. В любых ситуациях DAS был сопоставимо чувствительным к землетрясениям, как и простые сейсмометры, не обращая внимания на более большой уровень шума. Применяя массивы DAS, они составили каталог местных, региональных и удаленных землетрясений и продемонстрировали, что способы обработки смогут применять преимущества многих каналов DAS, дабы оказать помощь осознать, откуда происходят землетрясения.

Аджо-Франклин заявил, что чёрное волокно имеет то преимущество, что оно практически везде, тогда как классические сейсмометры из-за их большой стоимости устанавливаются редко, а подводных установок особенно мало. Помимо этого, оптоволокно разрешает делать плотную пространственную выборку, другими словами точки данных находятся на расстоянии всего метра друг от друга, в то время как сейсмометры в большинстве случаев разделяют многие километры.

Линдси добавила: «Волокно имеет громадное значение для обнаружения, раннего предупреждения и определения местоположения землетрясений. Волокно выходит в океан и распространяется по всей суше, исходя из этого эта разработка увеличивает возможность того, что датчик окажется рядом с разрывом на протяжении землетрясения. происходит, что свидетельствует обнаружение маленьких событий, дополнительное местоположения время и улучшение землетрясений для раннего предупреждения ».

В документе GRL отмечаются другие потенциальные применения применения чёрного волокна, включая анализ сейсмической опасности в городах, построение глобальных сейсмических изображений, обнаружение морских подводных вулканов, мониторинг ядерных взрывов и определение черт микроземлетрясений.


12 комментариев к “Темное волокно: использование датчиков под нашими ногами, чтобы сообщить нам о землетрясениях, воде и других геофизических данных.”

  1. Муравьёв Андрей

    Всё-таки алени вы, ещё кулаков начните раскулачивать..17 год, мгб вчк ,история повторяется, только уже без нас..плывите назад в ссср

  2. Домашев Максим

    И только люди с исконно русской челюстью продолжают жрать блины с лопат и лепить петухов и ёлки из говна ))

  3. переживаю за ланеней, их же там всех в гейропе изнасилуют и отправят в крым на восстановление

  4. Beazebandis

    мы же не алени, у которых язык оскорблений — это язык этнического общения

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *