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科学者は光ファイバーケーブルを使用して海底断層を発見

カリフォルニアのモンテレー湾のビーチサイドの小屋で働いていたネイトリンジーは、赤外線レーザーパルスのストリームを発射しましたダウン海底まで伸びる長い光ファイバーケーブル。長距離ケーブルは、海底の科学機器との間でデータを送受信するために10年間存在していましたが、カリフォルニア大学バークレー校の地球科学者であるリンジーは、新しいことを試みていました。彼と彼のチームは、ケーブルをすべての通常のセンサーから切り離し、ファイバー自体を使用して海底の振動を感知できるようにしました。

透明な繊維、リンジーのチームは、それが埋められた地球のテクスチャと地形を説明することができました。彼らはジャーナルで報告するように今日、この方法により、彼らはモントレー湾の海岸線から5マイルの新しい水中断層を発見しました。この技術は、通信会社がすでに海に埋もれているが積極的に使用していないいわゆるダークファイバーを使用して、マッピングされていない海底の帯を監視および特性化するのに役立つ可能性があります。

To私の知る限り、これは海で使用されるこの技術の最初の例です」と、地球の地震と火山活動を感知するために繊維を使用したGFZドイツ地球科学研究センターの地球科学者Philippe Jousset氏は言います。 「それにより、以前は認識していなかった現象を観察することができました。」

分散音響センシングと呼ばれるこの手法は、地球科学者の通常の方法とは大きく異なります海底を監視します。 $100、(*****の費用がかかる従来の水中地震計***********************************)1つの場所でのみ振動を感知します。リンジーは、12-マイルストレッチの繊維-光ケーブルは(******************************************)、000従来の機器。そのため、既存の未使用のファイバーネットワークを活用することは、海底をマッピングするための実用的な戦略になる可能性があります。たとえば、Joussetはすでにアイスランドおよびイタリアの電気通信会社と協力して、ファイバーを使用して陸上での地震活動を測定しています。 70の日数は、データを送信するのと同じ方法で、光パルスをファイバーに送信します。光のほとんどは、透明で髪の毛の薄いガラスの部分をまっすぐに進みます。しかし、完全に透明な繊維はないため、わずかな量の光が常に散乱し、ガラスの微小な傷から岸に向かって跳ね返ります。陸上の小屋から、リンジーはこの反射光を検出できました。繊維の一部を取り囲む地球が何らかの方法で(おそらく地震によって)引き伸ばされたり圧縮されたりすると、反射光の特性が変化します。パルスが発火し、不純物を跳ね返して岸に戻るまでの時間を計ることで、リンジーは外乱が発生した場所を見つけることができました。

4日間の実験中、小さな地震が数マイル離れた場所で30鳴り響きました。振動は繊維の近くで地球を揺さぶり、リンジーのチームは地震波が地域をどのように移動したかをマッピングしました。彼らの分析から、彼らは海底の予期しない亀裂の存在を推測しました:新しい断層。

新しい断層をマッピングすることにより、ファイバーケーブルは科学者の多くの必要なギャップを埋めることができました。海洋に関する知識。世界の地震センサーの20パーセント未満が地球の表面積の70パーセントを占めているにもかかわらず、海洋。より詳細なマップは、科学者が地震と津波についてより正確に予測するのに役立ちます。 「小さな障害を見つけることで、より大きな障害と潜在的な危険がどこにあるのかを知ることができます」とJousset氏は言います。

1つの顕著な課題は、ファイバーセンサーが大量のデータを生成することです。 Lindseyのチームはこの実験で4テラバイトを収集しました。海洋全体に拡大すると、容認できない量のデータが生成されます。一部の研究者は、機械学習でデータを圧縮する方法の調査を開始しました、とJousset氏は言います。 「これが優れた監視ツールとなる非常に危険度の高いエリアがあります」と彼は言い、台湾、インド、米国西部の沖合で、通信ケーブルがすでに埋まっている場所を挙げています。そのファイバーは、Netflixを使用して冷やしながら地震を監視できます。


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