Оптоволоконні кабелі можуть зробити попередження про землетруси точнішими
- Ярослава Несисюк
- 31 лип.
- Читати 2 хв
Геологічна служба США (USGS) повідомила, що оптоволоконні кабелі можуть допомогти швидше й точніше оцінювати силу землетрусів.
За даними дослідження, новий підхід із використанням технології розподіленого акустичного зондування (Distributed Acoustic Sensing, DAS) визначав землетруси магнітудою 5,4 і вище точніше, ніж система раннього попередження ShakeAlert.
Оптоволоконні мережі використали як сейсмічні датчики
Дослідники запропонували використовувати наявну оптоволоконну інфраструктуру як розподілену систему акустичного зондування. Метод базується на вимірюванні змін сигналу всередині кабелю, що виникають під час проходження сейсмічних хвиль.
Під час випробувань система DAS правильно визначила землетруси магнітудою 5,4 і більше приблизно у 79% випадків. Для порівняння, точність системи ShakeAlert за аналогічних умов становила близько 30%.
Для оцінки сили землетрусу системі було достатньо перших чотирьох секунд сейсмічних даних.
«Однією з найбільших проблем систем раннього попередження про землетруси є якнайшвидше визначити, якої сили досяг землетрус, — наголосила геофізикиня USGS Тереза Саві. — Це дослідження показує, що оптоволоконне зондування може допомогти відповісти на це питання протягом кількох секунд».
Алгоритм протестували в сейсмічно активній місцевості
Автори дослідження навчали алгоритм машинного навчання на багаторічних даних зі свердловинних тензометрів, які фіксували характеристики попередніх землетрусів у Каліфорнії.
Після цього модель застосували до оптоволоконних кабелів, прокладених між містами Арката та Юрика в окрузі Гумбольдт. Район розташований приблизно за 50 кілометрів від місця, де розлом Сан-Андреас виходить в океан, і вважається одним із найактивніших сейсмічних регіонів континентальної частини США.
Проєкт реалізували спільно з California State Polytechnic University у Гумбольдті, яка співпрацює з USGS над розвитком технології DAS.
«Це великий крок уперед для можливостей сейсмологічних досліджень», — заявив декан Коледжу природних ресурсів і наук Cal Poly Humboldt Ерік Ріггс.
Технологію пропонують використовувати також для моніторингу океану
Автори зазначають, що традиційні сейсмографи та свердловинні тензометри потребують встановлення спеціалізованого обладнання в конкретних місцях. Це ускладнює моніторинг віддалених районів і океанічних територій.
На думку дослідників, використання оптоволоконних мереж, зокрема підводних кабелів, може допомогти покращити виявлення підводних землетрусів і підготовку прибережних громад до цунамі.
«Розширення широкосмугової інфраструктури створює можливості, що виходять далеко за межі доступу до інтернету, особливо для сільських громад Північного узбережжя», — сказала виконавча директорка університетських ініціатив Cal Poly Humboldt Конні Стюарт.
