นักแผ่นดินไหวที่ Caltech ที่ทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านเลนส์ของ Google ได้พัฒนาวิธีการใช้สายเคเบิลโทรคมนาคมใต้น้ำที่มีอยู่เพื่อตรวจจับแผ่นดินไหว เทคนิคนี้อาจนำไปสู่การปรับปรุงระบบเตือนภัยแผ่นดินไหวและสึนามิทั่วโลก
เครือข่ายเคเบิลใยแก้วนำแสงขนาดใหญ่
กว่าล้านกิโลเมตรอยู่ใต้มหาสมุทรของโลก ในช่วงทศวรรษ 1980 บริษัทโทรคมนาคมและรัฐบาลเริ่มวางสายเคเบิลเหล่านี้ ซึ่งแต่ละสายสามารถขยายได้หลายพันกิโลเมตร ทุกวันนี้ เครือข่ายทั่วโลกถือเป็นกระดูกสันหลังของโทรคมนาคมระหว่างประเทศ
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นหาวิธีการใช้สายเคเบิลที่จมอยู่ใต้น้ำเพื่อตรวจสอบการเกิดแผ่นดินไหวมานานแล้ว ท้ายที่สุด มากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของโลกถูกปกคลุมด้วยน้ำ การติดตั้ง ตรวจสอบ และใช้งานเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนใต้น้ำเป็นเรื่องยากและมีราคาแพงมาก เพื่อติดตามการเคลื่อนไหวของโลกใต้ท้องทะเล
นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งที่เหมาะที่สุด
คือการตรวจสอบแผ่นดินไหวโดยใช้โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่แล้วตามพื้นมหาสมุทร
ตอนนี้ Zhongwen Zhan, PhD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านธรณีฟิสิกส์ที่ Caltech และเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดค้นวิธีวิเคราะห์แสงที่เดินทางผ่านเส้นใย “สว่าง” หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือสายเคเบิลใต้น้ำที่มีอยู่และใช้งานได้เพื่อตรวจจับแผ่นดินไหวและคลื่นทะเลโดยไม่ต้อง ความต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติมใด ๆ พวกเขาอธิบายวิธีการใหม่ใน วารสาร Science ฉบับ วัน ที่26 กุมภาพันธ์
หลังจากเรียนรู้จากข้อผิดพลาดร้ายแรงในอดีต
แผ่นดินไหวขนาด 7.0 ส่งผลให้มีผู้บาดเจ็บล้มตายในเมืองเป็นศูนย์
“เทคนิคใหม่นี้สามารถแปลงสายเคเบิลใต้น้ำส่วนใหญ่เป็นเซ็นเซอร์ธรณีฟิสิกส์ที่มีความยาวหลายพันกิโลเมตรเพื่อตรวจจับแผ่นดินไหวและสึนามิในอนาคต” Zhan กล่าว “เราเชื่อว่านี่เป็นวิธีแก้ปัญหาแรกสำหรับการตรวจสอบคลื่นไหวสะเทือนบนพื้นมหาสมุทรที่สามารถนำไปใช้ได้ทั่วโลก มันสามารถเสริมเครือข่ายที่มีอยู่ของเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนบนพื้นดินและทุ่นติดตามคลื่นสึนามิเพื่อให้การตรวจจับแผ่นดินไหวใต้น้ำและสึนามิเร็วขึ้นมากในหลายกรณี”
เครือข่ายเคเบิลทำงาน
โดยใช้เลเซอร์ที่ส่งข้อมูลพัลส์ผ่านใยแก้วที่มัดอยู่ภายในสายเคเบิลเพื่อส่งข้อมูลในอัตราที่เร็วกว่า 200,000 กิโลเมตรต่อวินาทีไปยังเครื่องรับที่ปลายอีกด้านหนึ่ง โดยอุปกรณ์จะตรวจสอบสถานะโพลาไรซ์ของแต่ละสัญญาณไปยัง ดูว่ามันเปลี่ยนไปอย่างไรตามเส้นทางของสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณจะไม่ปะปนกัน
ที่เกี่ยวข้อง : รถไฟหัวกระสุนใหม่ของญี่ปุ่นได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงภัยพิบัติทางธรรมชาติและแผ่นดินไหว
ในงานของพวกเขา
นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่ Curie Cable ซึ่งเป็นสายเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้น้ำที่ทอดยาวกว่า 10,000 กิโลเมตรตามแนวขอบด้านตะวันออกของมหาสมุทรแปซิฟิกจากลอสแองเจลิสถึงบัลปาราอีโซ ประเทศชิลี
บนบก สิ่งรบกวนทุกประเภท เช่น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและแม้แต่ฟ้าผ่า สามารถเปลี่ยนโพลาไรซ์ของแสงที่เดินทางผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงได้ เนื่องจากอุณหภูมิในมหาสมุทรลึกยังคงเกือบคงที่และเนื่องจากมีสิ่งรบกวนน้อยมาก การเปลี่ยนแปลงของโพลาไรเซชันจากปลายด้านหนึ่งของ Curie Cable ไปอีกด้านหนึ่งยังคงค่อนข้างคงที่เมื่อเวลาผ่านไป Zhan และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่า
ระหว่างที่เกิดแผ่นดินไหว
และเมื่อพายุสร้างคลื่นทะเลขนาดใหญ่ โพลาไรเซชันจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันและอย่างมาก ทำให้นักวิจัยสามารถระบุเหตุการณ์ดังกล่าวในข้อมูลได้อย่างง่ายดาย
ดู : หลังจากความเสียหายจากแผ่นดินไหว พิพิธภัณฑ์ปอมเปอีที่มีชื่อเสียงในที่สุดก็กลับมาเปิดอีกครั้งหลังจาก 40 ปี
คลื่นไหวสะเทือนจากแผ่นดินไหว
ที่เกิดขึ้นนอกชายฝั่งหลายไมล์จะใช้เวลาไม่กี่นาทีในการเข้าถึงเครื่องวัดแผ่นดินไหวบนบก และนานกว่านั้นสำหรับการตรวจสอบคลื่นสึนามิ การใช้เทคนิคใหม่นี้ ทำให้ความยาวทั้งหมดของสายเคเบิลใต้น้ำทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ตัวเดียวสำหรับตำแหน่งที่ยากต่อการตรวจสอบ สามารถวัดโพลาไรซ์ได้บ่อยถึง 20
