光纖網路不只能通信,史丹佛大學團隊還打算用來監測地震

作者 | 發布日期 2017 年 10 月 25 日 14:00 | 分類 尖端科技 , 物聯網 , 網通設備 follow us in feedly

在各大城市的地底深處,數千英里的光纜彼此交錯延伸,提供人們快速的網路和影視服務,而史丹佛大學(Stanford)研究團隊打算運用這樣的高覆蓋度,將密集的光纖網路轉變成便宜的地震監測站。



先前在倫敦 Victoria&Albert 博物館資助下,舊金山 Stamen Design 公司提取了史丹佛大學校園下方 3 公里的光纖網路資料,並將光纖視為感應器而非傳輸工具進行研究。

史丹佛大學地球物理教授 Biondo Biondi 也有類似想法,他認為在這個概念之下,透過電信公司長年以來在地下鋪設的光纖網路,人們可以「聆聽」地球的動靜。

截至目前為止,研究人員都是透過地震儀(seismometers)來監控地殼震動,雖然地震儀比起計畫的電信網路更敏感,但覆蓋範圍較小,在城市地區的安裝維護成本也非常高昂。

相較之下,Biondi 的「光纖地震觀測台」計畫在操作上就便宜許多,Biondi 表示,每公尺光纖都可用作感測器使用,安裝成本甚至低於 1 美元,「這樣的覆蓋率、密度和價格,你永遠不可能用傳統地震儀達到。」

如果真的能夠透過現有的線路來感測地殼震動,在感測的範圍、密度擴大之下,科學家將能更深入研究地震,也能收集到一些較小地震的資料,甚至比目前更快確定震央位置。

Biondi 實驗室的研究生 Eileen Martin 指出,透過這些感測器收集到的小地震資訊,土木工程師在規劃建築物和橋梁建造時,會更明白如何設計能承受震動的建築物。

Biondi 並不是第一個想到用光纖監控環境數據的。但其他公司類似的聲學感測,需要花費大筆金錢將光纖固定在物體表面或包在水泥中,確保最大程度與地面接觸,才能獲得相關數據。

相較之下,Biondi 的計畫運用電信公司已舖設的光纖能省下這些費用,只是由於電信使用的光纖是在空心塑膠管中無保護的浮動,一些人認為這將導致太多信號噪音,讓數據變得無效。

但這樣的擔心顯然是多餘的。自從光纖地震觀測台 2016 年 9 月運作以來,已記錄了大大小小 800 多次地震,從人為事件到當地幾乎感覺不到的波動,觀測台都確實記錄下來。

團隊公開的一項實驗紀錄中,觀測台除了正確判讀不同的震級,還能區分 P 波及 S 波。Martin 解釋,團隊目標之一便是希望建立地震早期預警系統,這正需要能檢測出較早抵達的 P 波的能力。

Biondi 表示,雖然要將光纖地震觀測台推廣至更大區域,還有許多障礙必須克服,但這正是踏出開發灣區地震觀測網路的第一步。

(首圖為示意圖,來源:Flickr/Groman123 CC BY 2.0)

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