ફાઇબર-ઓપ્ટિક કેબલ્સ ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ભૂગર્ભ નકશા બનાવી શકે છે

ધરતીકંપ અને આફ્ટરશોક્સની શ્રેણીએ 2019 માં દક્ષિણ કેલિફોર્નિયામાં રિજક્રેસ્ટ વિસ્તારને હચમચાવી નાખ્યો. ફાઈબર-ઓપ્ટિક કેબલનો ઉપયોગ કરીને ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ એકોસ્ટિક સેન્સિંગ (DAS) ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન સબસર્ફેસ ઇમેજિંગને સક્ષમ કરે છે, જે ભૂકંપના ધ્રુજારીના અવલોકન કરેલ સ્થળ એમ્પ્લીફિકેશનને સમજાવી શકે છે.

ધરતીકંપ દરમિયાન જમીન કેટલી ખસે છે તે પૃથ્વીની સપાટીની નીચે ખડકો અને માટીના ગુણધર્મો પર નિર્ભર છે. મોડેલિંગ અભ્યાસો સૂચવે છે કે જમીનના ધ્રુજારીને કાંપના તટપ્રદેશમાં વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે, જેના પર વસ્તીવાળા શહેરી વિસ્તારો મોટાભાગે સ્થિત હોય છે. જો કે, ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન પર શહેરી વિસ્તારોની આસપાસની સપાટીની નજીકની રચનાની ઇમેજિંગ પડકારજનક રહી છે.

યાંગ એટ અલ. નજીકની સપાટીની રચનાની ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ઇમેજ બનાવવા માટે ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ એકોસ્ટિક સેન્સિંગ (DAS) નો ઉપયોગ કરવાનો નવો અભિગમ વિકસાવ્યો છે. DAS એ એક ઉભરતી તકનીક છે જે વર્તમાનમાં પરિવર્તન લાવી શકે છેફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ્સસિસ્મિક એરેમાં. કેબલ દ્વારા મુસાફરી કરતી વખતે પ્રકાશ કઠોળ કેવી રીતે વેરવિખેર થાય છે તેના ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો ફાઇબરની આસપાસની સામગ્રીમાં નાના તાણ ફેરફારોની ગણતરી કરી શકે છે. ધરતીકંપને રેકોર્ડ કરવા ઉપરાંત, DAS વિવિધ એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગી સાબિત થયું છે, જેમ કે 2020 રોઝ પરેડમાં સૌથી મોટેથી માર્ચિંગ બેન્ડનું નામ આપવું અને COVID-19 સ્ટે-એટ-હોમ ઓર્ડર દરમિયાન વાહનોના ટ્રાફિકમાં નાટકીય ફેરફારોનો પર્દાફાશ કરવો.

અગાઉના સંશોધકોએ જુલાઈ 2019માં કેલિફોર્નિયામાં 7.1ની તીવ્રતાના રિજક્રેસ્ટ ભૂકંપને પગલે આફ્ટરશોક્સ શોધવા માટે 10-કિલોમીટરના ફાઈબરનો પુનઃઉપયોગ કર્યો હતો. તેમના DAS એરેએ 3-મહિનાના સમયગાળા દરમિયાન પરંપરાગત સેન્સર્સ કરતાં લગભગ છ ગણા નાના આફ્ટરશોક્સ શોધ્યા હતા.

નવા અભ્યાસમાં, સંશોધકોએ ટ્રાફિક દ્વારા ઉત્પાદિત સતત સિસ્મિક ડેટાનું વિશ્લેષણ કર્યું. DAS ડેટાએ ટીમને સામાન્ય મોડલ્સ કરતાં બે ઓર્ડરની તીવ્રતાના સબકિલોમીટર રિઝોલ્યુશન સાથે નજીક-સપાટી શીયર વેલોસીટી મોડેલ વિકસાવવાની મંજૂરી આપી. આ મોડેલે જાહેર કર્યું કે ફાઇબરની લંબાઈ સાથે, તે સ્થળો જ્યાં આફ્ટરશોક્સ વધુ ગ્રાઉન્ડ ગતિ ઉત્પન્ન કરે છે તે સામાન્ય રીતે જ્યાં શીયર વેગ ઓછો હતો તેની સાથે સુસંગત છે.

આવા ફાઇન-સ્કેલ સિસ્મિક હેઝાર્ડ મેપિંગ શહેરી સિસ્મિક રિસ્ક મેનેજમેન્ટને સુધારી શકે છે, ખાસ કરીને એવા શહેરોમાં જ્યાં ફાઇબર-ઓપ્ટિક નેટવર્ક પહેલેથી હાજર હોઈ શકે છે, લેખકો સૂચવે છે.