Fiber Optik Kablolar Yüksek Çözünürlüklü Yeraltı Haritaları Üretebilir

2019'da Güney Kaliforniya'daki Ridgecrest bölgesini bir dizi deprem ve artçı sarsıntı sarstı. Fiber optik kablolar kullanan dağıtılmış akustik algılama (DAS), deprem sarsıntısının gözlenen saha amplifikasyonunu açıklayabilen yüksek çözünürlüklü yüzey altı görüntülemeyi mümkün kılıyor.

Bir deprem sırasında yerin ne kadar hareket ettiği büyük ölçüde Dünya yüzeyinin hemen altındaki kaya ve toprağın özelliklerine bağlıdır.Modelleme çalışmaları, yer sarsıntısının, genellikle yerleşim alanlarının bulunduğu tortul havzalarda arttığını göstermektedir.Bununla birlikte, kentsel alanların etrafındaki yüzeye yakın yapıların yüksek çözünürlükte görüntülenmesi zor olmuştur.

Yang ve ark.yüzeye yakın yapının yüksek çözünürlüklü bir görüntüsünü oluşturmak için dağıtılmış akustik algılama (DAS) kullanma konusunda yeni bir yaklaşım geliştirdiler.DAS, varolanları dönüştürebilen gelişmekte olan bir tekniktir.Fiber optik kablolarsismik dizilere dönüştürülür.Bilim adamları, ışık darbelerinin kablodan geçerken nasıl dağıldığındaki değişiklikleri izleyerek, fiberi çevreleyen malzemedeki küçük gerinim değişikliklerini hesaplayabilirler.DAS, depremleri kaydetmeye ek olarak, 2020 Rose Parade'de en gürültülü bando takımına isim vermek ve COVID-19 nedeniyle evde kalma talimatları sırasında araç trafiğindeki dramatik değişiklikleri ortaya çıkarmak gibi çeşitli uygulamalarda yararlı olduğunu kanıtladı.

Önceki araştırmacılar, Temmuz 2019'da Kaliforniya'daki 7.1 büyüklüğündeki Ridgecrest depreminin ardından artçı şokları tespit etmek için 10 kilometrelik bir fiber şeridini yeniden tasarladılar. DAS dizilimleri, 3 aylık bir süre boyunca geleneksel sensörlerin yaptığından yaklaşık altı kat daha fazla küçük artçı şok tespit etti.

Yeni çalışmada, araştırmacılar trafiğin ürettiği sürekli sismik verileri analiz ettiler.DAS verileri, ekibin tipik modellerden iki kat daha yüksek bir kilometre altı çözünürlüğe sahip bir yüzeye yakın kayma hızı modeli geliştirmesine olanak sağladı.Bu model, lif uzunluğu boyunca, artçı şokların daha fazla yer hareketi ürettiği bölgelerin genellikle kesme hızının daha düşük olduğu yerlere karşılık geldiğini ortaya koydu.

Yazarlar, bu tür ince ölçekli sismik tehlike haritalamasının, özellikle fiber optik ağların zaten mevcut olabileceği şehirlerde kentsel sismik risk yönetimini iyileştirebileceğini öne sürüyor.