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离岸风电海底电缆新妙用,摇身一变成巨型地震侦测网

发布于2020-02-14 10:52:34,离岸风电海底电缆新妙用,摇身一变成巨型地震侦测网,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
 

离岸风电海底电缆新妙用,摇身一变成巨型地震侦测网



海底电缆是设立在国家或地区之间的电信或电力传输缆线,为默默支撑人们日常生活的背后功臣,而现在海缆还有另一个功用,最近国际地质学家团队已成功将北海光纤海缆摇身一变成巨型地震网,可当作“地震仪”用来监测地震活动与波浪。

现代海底电缆多使用光纤技术,还设立更先进的电话通讯、互联网与专用数据通讯,对比通讯卫星在传输数据上有着压倒性的优势。美国加州理工学院(Caltech)地球物理实验室博士后 Ethan F. Williams 表示,光纤海缆已愈来愈普遍,因此我们可以在既有的海缆装设新设备,开始观察地震活动。

该团队在光纤海缆上方装设“分布式声学感测(DAS)”的技术,其中光纤电缆就是利用光来传输资料,光缆移动会导致光线散射或扭曲,DAS 可利用光纤对声音敏感的特性,声波撞击光纤所产生的振动,会导致信号相位发生变化,只要观察这些反向散射(Backscatter),检测传回的信号在振动前后的强度变化,即可得知振动的发生。

地球物理学助理教授 Zhongwen Zhan 表示,海洋 DAS 是地球物理学全新领域,有望提供更多海底地震数据,也让我们更加了解地底深处的断层与内部结构。

就以位在环火带的台湾来说,基本上地震监测是相当重要的事情,但台湾陆地上的地震测站超过 700 个,但是在周围海域中,地震观测站的数量却寥寥无几,这是因为海底地震仪拥有诸多限制,像是水压、电池续航力、成本,也要定期维护,因此科学家缺乏对海床的长期监测,人们对地震活动的了解仅限地表的三分之一

因此若善加利用光缆,人类可更加认识深不可测的海底活动。目前这项技术也可以装设在离岸风电海底电缆上,Williams 表示,目前已经花了数百万美金善加利用连接北海风场与海岸的4万米长光纤电缆,等于是拥有 4,000 个感测器阵列,成功纪录 2018 年 8 月发生于济斐的地震。

该研究已发表在科学期刊《Nature Communications》。

  • Submarine Cables to Offshore Wind Farms Transformed into a Seismic Network
  • Using submarine cables to detect earthquakes
  • Underwater telecom cables make superb seismic network  
  • Scientists turn undersea fiber optic cables into seismographs  

(首图来源:Shutterstock)

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