科学科学家首次使用海底光缆来测量地震12英里长的光缆相当于10000台传统地震仪

发布时间:2019-12-02 18:21:25本文来源:前瞻网责任编辑:爆爆财经阅读量:

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研究人员一直在探索使用海底光缆观察地震。最近发表在《科学》杂志上的一项新研究表明,这项技术已被用于在加利福尼亚海岸外发现一个以前不为人知的新断层群。海底光缆,顾名思义就是埋在海底的光纤线缆,利用光在光导纤维中的传播特性来传输数据。而它就是保证全球各大区域网络之间能够互联互通的主动脉。目前,全世界超过90%的跨国数据传输,都由海底光缆承担。根据最新的数据统计,全球的海底光缆总长达90万公里,可绕地球

研究人员一直在探索使用海底电缆来观察地震。

最近在《Science》杂志上发表的一项新研究表明,这项技术已经被用来在加利福尼亚海岸发现一个以前未知的新断层群。

 《Science》 :科学家首次用海底光缆测地震 12英里光缆相当于1万个传统测震仪

海底光缆,顾名思义,是一种埋在海底的光缆,它利用光在光纤中的传播特性来传输数据。正是主动脉确保了世界主要区域网络之间的连通性。

目前,世界上90%以上的国际数据传输是通过海底光缆进行的。根据最新统计,世界海底电缆总长度为90万公里,可以绕地球22圈。

来自加利福尼亚大学、劳伦斯·伯克利国家实验室、蒙特雷湾水族馆研究所和莱斯大学的科学家对一条20公里长的海底光缆进行了为期四天的研究,并记录了加利福尼亚海岸蒙特雷湾结构断裂带发生的3.4级地震。

据报道,这是这项技术首次应用于海底地震监测。

科学家发现,光缆中的任何干扰或移动都会分散和扭曲光纤技术中用于传输数据的光信号。这种“反向散射”现象是通过一种被称为“分布式声学传感”的技术观察到的,这种技术将一根20公里长的电缆变成了一个由10,000个运动传感器组成的海底设备,能够以皮米的精度探测地震活动。

DAS技术与海底监控方式大不相同。正常情况下,地球科学家使用传统的水下地震仪进行海底监测,但每台仪器价值高达10万美元,只能在单一位置探测振动。如果要进行大规模检测,成本非常高。

相比之下,12英里的光缆相当于10,000个传统的水下地震仪。因此,使用现有和未使用的光纤网络可能是绘制海底地图的实用策略。

研究人员还补充说,通过测绘新的断层,光缆可以填补科学家迫切需要的海洋知识的空白。世界上不到20%的地震传感器用于海洋,海洋占地球表面积的70%。更详细的地图将帮助科学家对地震和海啸做出更准确的预测。

海底地震是由地下岩石突然断裂引起的剧烈运动。岩石圈板块沿边界的相对运动和相互作用是海底地震的主要原因。海啸是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化引起的破坏性波。海啸的波速高达每小时700 ~ 800公里,可以在几个小时内穿越海洋,给人类带来巨大的灾难。

如果我们能通过海底光缆监测这些灾害,并通知第一时间使用海底光缆上网的人,这对人类将大有裨益。

但是在应用这项技术时仍然存在一个突出的挑战——数据处理。在这个实验中,研究人员总共收集了4兆字节的数据,但是如果这项技术扩展到整个海洋,它将产生无法忍受的数据量。因此,研究人员已经开始研究使用机器学习来压缩数据。

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