Optik fiberlerle buzulların izlenmesi


Bilim adamları kayıtlarını 2.500 metre yükseklikte yaptılar. Kredi bilgileri: Patrick Paitz

Buzulların sismik izlenmesi, onların gelişimine ilişkin anlayışımızı geliştirmek ve riskleri tahmin etmek için gereklidir. SNSF Profesörü Fabian Walter, optik fiberler şeklinde yeni bir izleme aracı geliştirdi. Elyaflar tüm buzulları izleyebilir.


Buzullar sürekli hareket ediyor ve bu nedenle izlemeye ihtiyaçları var. Uydu görüntüleri gelişimlerine dair ipuçları verir. Sismoloji, içeriden buzulları dinleyerek bilim insanlarının hareketlerini daha doğru bir şekilde anlamalarını sağlar. Bununla birlikte, buzul bölgelerinde sismometrelerin kurulması zor olduğundan, buzulların sismik izleme kapsamı düzensizdir. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, ETH Zürih’teki SNSF Profesörü Fabian Walter, optik elyaf kullanarak buzulları izlemenin de mümkün olduğunu gösterdi. Liflerin montajı sadece sismometreden daha kolay olmakla kalmaz, aynı zamanda daha fazla ölçüm noktası sunar. Böylece erişilmesi zor alanlarda sismik izleme kapsamını genişletmenin bir yolunu temsil ederler.

Her iki metrede bir ölçüm noktası

Sonuçları yakın zamanda dergide yayınlanan çalışma Doğa İletişimi, Valais kantonunun en kuzeydoğusundaki Rhone Buzulu üzerinde 2.500 metre yükseklikte gerçekleşti. Mart 2019 boyunca beş gün boyunca, ETH Zürih’te sismoloji ve dalga fiziği uzmanı Fabian Walter ve Andreas Fichtner liderliğindeki iki ekip, şehirdeki kar kapağına birkaç santimetre yerleştirilmiş 1 kilometrelik bir fiber optik kablo kullanarak mikro depremler kaydetti. buzul yüzeyi. Dağıtılmış akustik algılama, kablo boyunca birkaç metrelik düzenli aralıklarla optik buzuldaki (buzul içindeki sismik olayların sonucu) bozulmaları kaydetmek için kullanıldı. Kayıtlar sismogramlara dönüştürüldü.

Fabian Walter, çalışmasında, aynı izleme alanında çok daha fazla sayıda sensöre (1 kilometre kablo boyunca sensörler olarak görev yapan 500 ölçüm noktası) sahip olmanın, elde edilen verilerin özellikle sismometrelerden daha fazla bilgi içerdiğini bildirdi. kayalıkların ve buzulların lokalizasyonu. Dahası, kablo buzulun hareket ettiği sarsıntılı kayma hareketlerini daha iyi anladı. Daha önce sismometrelerle mümkün olmayan yeni sismik dalgalar türleri belirlendi. Bu tür sarsıntılı hareketlerin Grönland ve Antarktika’nın buz tabakalarında olduğu zaten biliniyordu, ancak bu ilk kez varlıklarının Alplerde kesin olarak doğrulandığıydı.

Buzun içinde neler oluyor

Bazı durumlarda depremleri izlemek için optik fiberler zaten kullanılıyor; ancak buzul uzmanı Fabian Walter, buzullar üzerinde bu teknolojiyle çalışan ilk bilim adamlarından biridir. ETH Zürih’teki İsviçre Sismoloji Servisi ile ortak çalışmasını yürüten araştırmacı, “Bu konuda çalışmakta olan başka ekipler de var – örneğin Alaska’da – fiber optik teknoloji bu tür zorlu ortamlarda faydalar sunuyor.” “Bir buzulun sadece küçük bir kısmını kaplayabilen bir sismolojik istasyon kurmak genellikle birkaç saat alırken, şimdi tek yapmamız gereken kabloyu döşemek ve yüzlerce sensöre sahip olmak. Teorik olarak, teknoloji, ve tüm buzulları izleyelim. “

Sismik hızları ölçerek, fiber optik kablo ayrıca buzun bileşiminin ayrıntıları gibi ek bilgiler verir. Ayrıca bilim insanlarının buz deformasyon oranlarını ölçmelerini ve çatlakların oluşma sürecini anlamalarını sağlar.

Diğer uygulamalar buzul bölgelerinin dışında test edilmeye devam etmektedir. Optik fiberler, yolların ve demiryollarının yanında ve belirli altyapı tesislerinin yakınında zaten mevcuttur. Koyu fiber – diğer bir deyişle, kurulmuş ancak çalışır durumda olmayan fiber optikler sismik olayları izlemek ve hasarı önlemek için kullanılabilir.


Çalışma, depremler sırasında yer hareketlerini değerlendirmek için fiber optik ağların kullanım potansiyelini göstermektedir


Daha fazla bilgi:
F. Walter ve diğ. Buzlu arazide mikrosismik kaynakların dağılmış akustik algılaması ve dalga yayılımı, Doğa İletişimi (2020 yılında). DOI: 10.1038 / s41467-020-15824-6

Tarafından sunulan
İsviçre Ulusal Bilim Vakfı

Alıntı:
                                                 Optik fiberlerle buzulların izlenmesi (2020, 15 Mayıs)
                                                 16 Mayıs 2020
                                                 https://phys.org/news/2020-05-glaciers-optical-fibers.html adresinden

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, hayır
                                            kısmı yazılı izin alınmadan çoğaltılabilir. İçerik yalnızca bilgi amaçlıdır.