海底通讯电缆用来探测地震

蒙特雷加速研究系统(The Monterey Accelerated Research System, MARS)是位于蒙特雷湾地下891米(2923英尺)的海底科学仪器的节点，它通过一条52公里(32英里)长的海底电缆与海岸相连，传输数据和电力。现在，大约20公里长的电缆被用来在海底测试一个被称为“光子地震学”的新概念。

蒙特雷加速研究系统(MARS)是位于蒙特雷湾地下891米(2923英尺)的海底科学仪器的节点，它通过一条52公里(32英里)长的海底电缆与海岸相连，传输数据和电力。大约20公里长的电缆被用来在海底测试一个被称为“光子地震学”的新概念。

当地震威胁到人口稠密的地区时，科学家可用来探测和研究地震的工具越多，人们的生存的机会就越大。事实证明，用来连接世界的数千英里的海底通讯电缆，也可以作为一个惊人的有效的地震探测系统。

研究人员使用了20公里长的海底光缆(粉红色)，这条长51公里的光缆通常用于与一个离岸科学节点(MARS, Monterey Accelerated Research System)通信，作为一个地震阵列来研究Monterey海湾下的断层带。在为期四天的测试中，科学家们在45公里外的吉尔罗伊发现了一次3.5级的地震，并绘制了之前从未绘制过的断层带(黄色圆圈)。

插图:内特·林赛，加州大学伯克利分校

这一发现被详细地发表在上周的《科学》杂志上，包括加利福尼亚大学伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验室、蒙特里湾水族馆研究所(MBARI)和莱斯大学在内的研究机构和实验室都对这一发现做出了贡献。

光缆纵横交错的海洋，连接几乎每一个大陆，并且让今天信息高速公路环绕地球。研究人员将致力于集中在第一个20公里的电缆的海岸莫斯兰丁——在加州蒙特雷海底宽带天文台(MOBB)和蒙特利加速研究系统(MARS)——延伸51公里。

为了将电缆转换成高灵敏度的地震检波器，研究小组使用了一种称为分布式声敏的技术，在这种技术中，激光脉冲沿电缆发送。在电缆周围的地区有微妙运动，它从洋流在水里,风暴表面上,或运动的海底地震活动,引导电缆。光纤产生的元素能被探测量，测量的激光反射回发射器和它的时机。研究人员说，利用干涉测量法，反向散射允许沿着电缆的长度大约每两米进行一次运动测量，在这种情况下，在20公里的长度上产生了相当于10000个虚拟运动传感器的效果。

在休眠了500年之后，加州一个潜在的致命断层开始移动

在刚刚过去的这个夏天，南加州发生了一次大地震。

这些海底电缆是劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Lab)和加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)在陆地上进行的类似实验的下一步。这些实验利用了数百万英里未使用的“黑暗纤维”，取得了有希望的结果。在过去的四天,研究人员使用电缆底部的蒙特雷湾不仅检测Gilroy附近发生3.4级地震，他们也能够准确的地图和识别尚不为人知的断层区系统的一部分。

能够利用现有海底基础设施是一个令人兴奋的命题,安装费用数以百万计的世界各地的地震传感器的海洋将是天文数字,最终政府将不堪重负。尽管重要的回馈数据,可以收集关于何时何地会发生地震。这种方法只需要研究人员将仪器插入电缆的一端，然后读取数据——但这也是最大的问题。在蒙特雷湾测试的光纤电缆正在进行年度维护，所以它实际上并没有被用来传输数据。

为了说服自己的公司和政府的世界,操作,和维护这些海底电缆，使得它们作为科学仪器,研究人员首先需要找到一个方法来进行他们的激光脉冲实验。在世界各地发送数据包时，不会造成任何干扰。暂时关闭海底电缆几乎不可能。为了达到最有效的效果，地震监测需要全年不间断地进行，而不仅仅是在每年的常规维护期间进行4天的监测。但是实验已经在进行中，以证明这些电缆并不一定要完全离线，也能产生关于我们最神秘和不可预测的威胁之一的有价值的分析。

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