bởi Jack Lee, Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ
Một loạt các trận động đất và dư chấn đã làm rung chuyển khu vực Ridgecrest ở Nam California vào năm 2019. Cảm biến âm thanh phân tán (DAS) sử dụng cáp quang cho phép chụp ảnh dưới bề mặt có độ phân giải cao, có thể giải thích sự khuyếch đại rung lắc của trận động đất tại địa điểm quan sát được.
Mức độ di chuyển của mặt đất trong một trận động đất phụ thuộc rất nhiều vào tính chất của đá và đất ngay bên dưới bề mặt Trái đất.Các nghiên cứu mô hình hóa cho thấy rằng rung chuyển mặt đất được khuếch đại trong các lưu vực trầm tích, nơi thường có các khu đô thị đông dân cư.Tuy nhiên, chụp ảnh cấu trúc gần bề mặt xung quanh các khu vực đô thị ở độ phân giải cao là một thách thức.
Dương và cộng sự.đã phát triển một phương pháp mới sử dụng cảm biến âm thanh phân tán (DAS) để xây dựng hình ảnh có độ phân giải cao về cấu trúc gần bề mặt.DAS là một kỹ thuật mới nổi có thể biến đổi hiện cócáp sợi quangthành các mảng địa chấn.Bằng cách theo dõi những thay đổi về cách các xung ánh sáng phân tán khi chúng truyền qua cáp, các nhà khoa học có thể tính toán những thay đổi biến dạng nhỏ trong vật liệu xung quanh sợi quang.Ngoài việc ghi lại các trận động đất, DAS đã được chứng minh là hữu ích trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như đặt tên cho ban nhạc diễu hành ồn ào nhất tại Cuộc diễu hành Hoa hồng năm 2020 và phát hiện ra những thay đổi đáng kể về lưu lượng phương tiện trong thời gian có lệnh ở nhà do COVID-19.
Các nhà nghiên cứu trước đó đã tái sử dụng một đoạn sợi quang dài 10 km để phát hiện dư chấn sau trận động đất Ridgecrest 7,1 độ richter ở California vào tháng 7 năm 2019. Hệ thống DAS của họ đã phát hiện số lượng dư chấn nhỏ gấp khoảng sáu lần so với các cảm biến thông thường đã phát hiện trong khoảng thời gian 3 tháng.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu địa chấn liên tục do giao thông tạo ra.Dữ liệu DAS cho phép nhóm phát triển mô hình vận tốc cắt gần bề mặt với độ phân giải dưới kilomet cao hơn hai bậc độ lớn so với các mô hình điển hình.Mô hình này tiết lộ rằng dọc theo chiều dài của sợi quang, các vị trí nơi dư chấn tạo ra nhiều chuyển động mặt đất hơn thường tương ứng với nơi vận tốc cắt thấp hơn.
Các tác giả đề xuất việc lập bản đồ nguy cơ địa chấn quy mô nhỏ như vậy có thể cải thiện việc quản lý rủi ro địa chấn đô thị, đặc biệt là ở các thành phố nơi có thể đã có mạng cáp quang.
Thời gian đăng: Jun-03-2019