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巨型“地震传感器”从哪来?斯坦福教授:光纤网络就可以

2017-12-01

海外星云 2017年21期
关键词:振动利用

巨型“地震传感器”从哪来?斯坦福教授:光纤网络就可以

光纤不仅仅能传输数据,实际上还能探测周边发生的事件,包括地震最初期的轰隆声。

过去一年,斯坦福大学的地球物理学教授Biondo Biondi利用一条安装在校园里长达4.8千米(3英里)的试验环路来记录地震引起的振动,并将这些振动和诸如汽车驶过造成的其他来源的振动区分开来。

从2016年9月起,他的团队利用这个光纤地震观测站一共记录了800次地震事件,其中包括来自近期墨西哥地震的信号和附近地区采石场爆破造成的振动。而光纤能够区分两种类型的地震波,P波和S波。这一点对于地震预警系统非常重要,因为P波传播得更快,而S波破坏力更强。

利用光纤监测地震事件并非什么新技术,这本来就是油气公司的标准作业程序。不过,原本的技术涉及到先要固定住光纤,比如将其固着在输油管道之类的某个表面上,或者用水泥将其包裹。Biondi却模拟了光学通信的标准安装方式,使用的是放置在塑料管子里、未经固定的光纤。

“人们可不认为这么做能行”,这一项目的研究生艾林·马丁在一份事先准备好的声明中说,“他们总是认为未固定的光纤会产生太多的信号噪声。”不论是否经过固定,光纤地震监测系统都利用了光纤内固有的杂质充当虚拟传感器,安装在光纤一端的“应答器”,向光纤内部发射激光脉冲,同时监测反射回来的光线——反向散射。当地震引起地面运动时,光纤会产生伸长和缩短,于是反向散射的时间会发生变化。……

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