可喜的是,在预警地震方面我们已经走出了一小步。日本基于地震P波和S波的不同步开发了预警系统,可以提前数秒到数十秒探知破坏力更大的S波的到来,从而提前发出预警,拯救更多人的生命。成都一家研究所也开发了这种技术,我的手机上就安装了这个APP,调到最灵敏的级别上,经常都会收到很多地震发生的即时信息。
但这种系统也有一个问题,那就是要埋设大量的地震传感器,即使如此,也只能做到间隔数十公里一个,探测灵敏度受到了不小影响。根据这个原理,美国斯坦福大学的研究人员开发了一种基于电信光纤预警地震的系统,大大增加了灵敏度,同时也可降低系统运行成本。
可能所有人都知道光纤可以光速传送信号,全球电信公司用其建立了庞大的通讯网络,但石油和天然气公司一直在用光纤监控钻井设备引发的小型地震恐怕就没什么人知道了。光纤是通过激光把光线发射到纤维束中来传送信号的,一些光线会撞击纤维束中的杂质并反弹,从而发生反向散射。散射信号会根据这部分光纤的移动而发生变化,记录这些信号的变化就可以提供大面积的地震活动地图。
斯坦福大学的研究人员在校园内建成了4.8公里长的光纤地震观测站,记录构造活动引发的地震,并将其从附近的震源如汽车路过发生的震动中区分出来。从2016年9月以来,研究人员共记录到800次地震事件,包括最近发生的墨西哥地震信号,以及附近采石场爆破引起的两次震动。
光纤地震观测站成功地检测了2017年9月8日在墨西哥中部发生的8.2级地震。
基于光纤的虚拟传感器数据质量虽然比不上地震仪的标准传感器,但光纤非常便宜而且可以大量部署,每一米光纤都可以是一个传感器,这样的传感器阵列比单个地震仪更为灵敏,可以探测普通地震仪无法探测到的小地震,并可以根据P波和S波更快地确定其来源。而且各国电信公司已经在世界各地铺设了大量光缆,科学家们可以直接利用这些光缆来建设遍布全球的密集探测网络,为我们提供最有效的地震预警。或许未来地震发生的时候,我们的手机就会自动发出警告了:地震,请注意,地震,请注意……





