23:34 2022-07-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Detecția prin fibră optică detectează tremurul de la vulcanul subglaciar islandez
_ Detecția cu fibră optică detectează tremurul de la vulcanul subglaciar islandez< /h3>
Cercetătorii au folosit un cablu de fibră optică pe calota glaciară a unui vulcan subglaciar islandez pentru a detecta tremurul vulcanic de joasă frecvență, sugerând că această tehnologie ar putea fi utilă în monitorizarea altor sisteme vulcanice acoperite de gheață.
Cercetarea lor publicată în The Seismic Record indică faptul că calota glaciară plutitoare, parte a ghețarului Vatnajökull, a acționat ca un amplificator natural al semnalelor de tremur generate de vulcanul Grímsvötn, unul dintre cele mai periculoase din Islanda.
Acest lucru. pare a fi prima observație a unei calote de gheață plutitoare care acționează ca un amplificator de tremur, a spus Andreas Fichtner, profesor de seismologie și fizica valurilor la ETH Zürich. „Oscilațiile platformelor de gheață din Antarctica sau Groenlanda sunt cunoscute de mult timp”, a explicat el, „dar sunt în mare parte excitate de valurile oceanului.”
Deși mecanismele exacte din spatele tremurului vulcanic pot diferi, aceasta poate fi un indicator al activității vulcanice sau geotermale profunde, a spus Fichter. „Pe lângă furnizarea de informații despre procesele de bază, tremorul poate servi și ca precursor al erupțiilor vulcanice care ar trebui monitorizate îndeaproape.”
Grímsvötn este unul dintre cei mai mari și mai activi vulcani din Islanda, cu erupții majore care au loc. loc în medie la fiecare zece ani. Încălzirea geotermală topește calota glaciară, creând un lac subglaciar pe vulcan, care ocazional izbucnește și inundă câmpiile de coastă. Erupțiile sale explozive creează penuri de cenușă falnice care afectează agricultura, sănătatea umană și aviația. Cenușa de la ultima erupție majoră din mai 2011 a închis principalul aeroport al Islandei și a dus la anularea a 900 de zboruri.
Cercetătorii ar dori să afle mai multe despre mediul seismic din Grímsvötn, dar instalarea unei rețele seismice tradiționale este costisitoare și dificil în condițiile îndepărtate și dure de la vulcanul subglaciar. În schimb, Fichtner și colegii sai au apelat la Distributed Acoustic Sensing.
Distributed Acoustic Sensing, sau DAS, folosește micile defecte interne dintr-o fibră optică lungă ca mii de senzori seismici. Un instrument numit interogator la un capăt al fibrei trimite impulsuri laser pe cablu, care sunt reflectate de defectele fibrei și revin înapoi la instrument. Când fibra este perturbată de activitatea seismică, cercetătorii pot examina modificările în sincronizarea impulsurilor reflectate pentru a afla mai multe despre undele seismice rezultate.
Cercetătorii au instalat un cablu de fibră optică de 12,5 kilometri pe Grímsvötn. în mai 2021 și am colectat date din sistemul DAS timp de trei săptămâni.
„Am vrut să știm dacă un experiment DAS mare într-un mediu atât de provocator și îndepărtat ar fi cu adevărat fezabil și dacă ne-ar putea învăța ceva nou”, a spus Fichtner. „Acum, după ce am analizat datele în detaliu, știm că descoperirile pe care le-am făcut nu ar fi fost posibile cu stațiile convenționale. Aceasta include nu numai oscilațiile calotei de gheață legate de tremur, ci și cele aproape 3000 de cutremure locale pe care le-am detectat în cele trei săptămâni de experiment.”
După analizarea datelor DAS eșantionate dens, cercetătorii și-au dat seama că calota de gheață plutitoare acționa ca un rezonator natural al semnalelor seismice, permițându-le să detecteze tremurul vulcanic care ar fi putut altfel. a fost copleșit de alt „zgomot” ambiental sau de instrument într-o rețea seismică tradițională.
Echipa de cercetare a avut noroc cu vremea neobișnuit de frumoasă – împreună cu cabane de cercetare echipate cu o saună încălzită geotermic în cel mai înalt punct al Grimsvötn. caldera — în timpul implementării fibrei optice. A ajutat și o sanie de șanț dezvoltată de cercetătorii de la Oficiul meteorologic islandez, care a arat și așezat cablul în același timp.
„Adevărata provocare a fost îmbinarea în teren”, a amintit Fichtner. „Din moment ce aveam trei tamburi de cablu cu patru kilometri de cablu pe fiecare dintre ele, a trebuit să conectăm fibrele, ceea ce se numește splicing. O fibră optică este mai subțire decât un păr uman și, prin urmare, este greu de manevrat pe un ghețar. „
Comentarii:
Adauga Comentariu