یک‌ قدم تا دستاورد تاریخی؛ سیستم پیش‌بینی زلزله با کابل‌های فیبر نوری

fiber 63ea64dec316fdb62df54e0e

تمام این انتقال داده‌ها از‌طریق تجهیزات مدرن مخابراتی با سرعت نور (حدود ۱۸۶ هزار مایل‌برثانیه) اتفاق می‌افتد که بسیار سریع‌تر از حرکت امواج لرزه‌ای مخرب است؛ اما اینکه پیام هشدار چقدر برای افراد کارآمد باشد، به فاصله‌ی آن‌ها از مرکز زلزله ارتباط دارد. اگر فردی به محل اصلی بسیار نزدیک باشد، زیاد تفاوتی میان دریافت کردن یا نکردن پیام وجود نخواهد داشت.

رابرت‌مایکل دی‌گروت، یکی از اعضای تیم عملیات ShakeAlert در مرکز علوم زلزله USGS می‌گوید:

در این چند ثانیه، شاید بتوانید به عزیزان خود بگویید که پناه بگیرند یا کودکانتان را زیر میز قرار دهید. ShakeAlert می‌تواند پیش از از راه رسیدن لرزه‌ی بزرگ‌تر اخطار دهد تا آسیب‌های وارد‌شده کاهش یابد. عملکرد DAS براساس اصول اولیه ShakeAlert است؛ فقط به‌جای نظارت بر امواج P از زلزله‌سنج‌ها، از کابل‌های فیبرنوری وسیع استفاده می‌کند.

دانشمندان از دستگاهی برای ارسال پالس‌های لیزری روی کابل‌ها استفاده خواهند کرد. اگر بخشی از پالس‌های ارسال‌شده با مشکل مواجه شود، سرویس شروع به تجزیه‌و‌تحلیل اطلاعات می‌کند. این داده‌ها براساس مدت‌زمانی که برگشت سیگنال به دستگاه طول کشیده است، محاسبه خواهد شد.

درواقع، به‌جای اندازه‌گیری نقطه‌ای لرزش مانند لرزه‌سنج، DAS شبیه رشته‌ای طولانی است که حسگر زلزله‌ی ‌غول‌پیکر را می‌سازد. همچنین، اگر تعداد زیادی کابل زیگ زاگ در منطقه‌ای خاص وجود داشته باشد، نتیجه بهتر خواهد بود.

پارک سان‌یانگ، زلزله‌شناس دانشگاه شیکاگو می‌گوید:

DAS همچنین می‌تواند داده‌ها را در جایی جمع‌آوری کند که ایستگاه‌های لرزه‌ای مناسب وجود ندارد؛ مانند مناطق روستایی که کابل‌های فیبر‌نوری در زیر آن‌ها کشیده شده است. ازآن‌جاکه این کابل‌ها در زیر دریا نیز قرار دارند، می‌توانند زمین‌لرزه‌ها را در آن‌جا نیز ببینند. برای این بازه‌های طولانی‌تر، محققان «تکرارکننده‌ها» (Repeaters) را استفاده می‌کنند؛ دستگاه‌هایی که قبلاً هر چند کیلومتر در امتداد کابل‌ها قرار گرفته‌اند تا سیگنال‌ها را تقویت کنند.

سال گذشته، دانشمندان توضیح دادند چگونه از کابلی که از بریتانیا تا کانادا کشیده شده بود، برای شناسایی زمین‌لرزه‌ در پرو استفاده کردند. این شیوه به‌حدی حساس بود که کابل حتی حرکت جزرومد را نیز دریافت می‌کرد. این یعنی می‌توان از آن برای شناسایی سونامی‌های ناشی از زمین‌لرزه‌های زیر آب نیز بهره برد.

ماه گذشته نیز در ژورنال Scientific Reports، تیم جداگانه‌ای از محققان نحوه‌ی استفاده از کابل‌های زیردریایی در سواحل شیلی و یونان و فرانسه را برای شناسایی زمین‌لرزه توضیح دادند. اطلاعات به‌دست‌آمده با نتایج روش دیگر مقایسه شدند و مشخص شد آن‌ها با یکدیگر بسیار مطابقت دارند.

ایتزاک لیور، استاد لرزه‌شناس و نویسنده‌ی اصلی مقاله می‌گوید:

ازآن‌جاکه لرزه‌سنج سنتی یک نقطه را اندازه‌گیری می‌کند، نویز در داده‌های محلی مانند صدایی که وسایل نقلیه‌ی بزرگ ایجاد می‌کنند، می‌تواند در نتیجه تأثیر بگذارد. براساس گفته‌های لیور، با کابل فیبرنوری می‌توان به‌راحتی زلزله را از سروصدا تشخیص داد؛ زیرا اثرهای زلزله تقریباً بلافاصله در طول صدها متر ثبت می‌شود؛ اما اگر منبع صدای محلی باشد، مانند ماشین یا قطار یا هر‌چیز دیگری، فقط در چند‌ده متر آثار خود را به‌جای می‌گذارد.

درواقع، DAS وضوح داده‌های لرزه‌ای را افزایش چشمگیری می‌دهد؛ البته می‌توان آن را مکمل ابزارهای قدیمی‌تر در این حوزه دانست و قرار نیست جایگزین شود.

دراین‌میان، چندین مسئله بر سر راه DAS قرار دارد که در‌ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم. برای مثال، کابل‌های فیبرنوری برای شناسایی فعالیت‌های لرزه‌ای طراحی نشده‌اند. ممکن است کابل‌های مذکور به‌صورت آزادانه در لوله‌ها باشند؛ اما لرزه‌سنجی مناسب به‌خوبی تنظیم می‌شود و در جای خود قرار می‌گیرد. دانشمندان در حال تحقیق هستند که چگونه جمع‌آوری داده‌های کابل بسته به نحوه‌ی قرارگیری آن در زیر زمین تغییر می‌کند.

آریل للوچ، ژئوفیزیک‌دان، می‌گوید مسئله‌ی دیگر این است که شلیک مداوم پالس‌های لیزری و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها حجم عظیمی از اطلاعات را ایجاد می‌کند. همین مسئله باعث می‌شود نتوان همه‌ی داده‌ها را در اینترنت آپلود و سپس در مکانی متمرکز پردازش کرد؛ زیرا زمان از دست می‌رود. درواقع، فرایند بررسی اطلاعات باید در محل انجام گیرد.

ممکن است در آینده شاهد استفاده‌ی بیشتر و دقیق‌تر از این فناوری باشیم. درواقع، همان فیبر‌نوری که دسترسی به اینترنت را در‌اختیار کاربران قرار می‌دهد، می‌تواند جان آ‌ن‌ها را نیز نجات دهد.

علم بارها به‌کمک بشر آمده است و امیدواریم به‌زودی بتوانیم نه‌تنها وقوع زلزله را تشخیص دهیم؛ بلکه آن را پیش‌بینی کنیم. بدین‌ترتیب، میزان آمار مرگ‌و‌میر کاهش خواهد یافت.

Adblock test (Why?)

منبع خبر


دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.