亚洲欧美日本韩国_久久久久亚洲AV片无码V_亚洲AV片不卡无码一_H漫全彩纯肉无码网站

 
 
當前位置: 首頁 » 新聞資訊 » 最新資訊 » 正文

基于分布式以太網(wǎng)振動感應(yīng)器的峰質(zhì)地震監(jiān)測和聲波散播深入研究

分享到:
放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2021-03-20  來源:儀器網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):67
核心提示:科技前沿 在過去10到20年里,傳感器和數(shù)采技術(shù)的進步提高了地震儀器的便攜性。因此,在交通不便的阿爾卑斯山脈和極地地區(qū)進行地震監(jiān)測也越來越可行。相比于地殼地幔等傳統(tǒng)的地震學(xué)研究對象,這些觀測更聚焦于近地表的動力過程。阿爾卑斯山脈
科技前沿 在過去10到20年里,傳感器和數(shù)采技術(shù)的進步提高了地震儀器的便攜性。因此,在交通不便的阿爾卑斯山脈和極地地區(qū)進行地震監(jiān)測也越來越可行。相比于地殼地幔等傳統(tǒng)的地震學(xué)研究對象,這些觀測更聚焦于近地表的動力過程。阿爾卑斯山脈開展的地震學(xué)研究催生了環(huán)境地震學(xué)、冰凍圈地震學(xué)等新的學(xué)科方向。
   盡管地震儀可以提供亞秒級的地面振動監(jiān)測,具有極高的時間分辨率,但只有密集的傳感器網(wǎng)絡(luò)才能夠定位物體的運動 (Dietze et al., 2017; Poli et al., 2017),較為稀疏的固定地震臺網(wǎng)往往難以滿足地質(zhì)災(zāi)害的早期預(yù)警和科學(xué)研究的需求。
   分布式聲波傳感技術(shù)(Distributed Acoustic Sensing,簡稱DAS)是一種全新的地震儀,它的出現(xiàn)顛覆性地改變了地震監(jiān)測臺網(wǎng)的覆蓋范圍。DAS技術(shù)使用光纖作為傳感單元,向其中注入一系列激光脈沖,該信號在光學(xué)內(nèi)部產(chǎn)生的后向散射信號以轉(zhuǎn)化為沿光纖每隔幾米采樣的應(yīng)變率記錄。因此,DAS可以在準靜態(tài)到萬赫茲間的頻帶內(nèi)記錄地震波在幾十公里長的光纖上產(chǎn)生的動態(tài)應(yīng)變信號(Parker et al., 2014)。
   瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Walter等人利用DAS技術(shù)在阿爾卑斯山冰川上開展了微地震信號以及環(huán)境噪聲觀測研究。在2019年3月的5天時間里,該團隊在冰川表面的布設(shè)光纜組成一個單邊長220 m的等邊三角形臺陣,用于監(jiān)測冰川粘滑活動、巖崩以及冰震。他們使用了SILIXA iDAS分布式光纖傳感系統(tǒng),其時間采樣率為500 Hz,空間采樣間隔為4 m,同時在冰川中心流線附近布設(shè)了三臺地震儀,形成邊長為220 m的等邊三角形(圖1b),并在冰川邊緣幾十米內(nèi)的花崗巖基巖上布置了另外三臺地震儀(圖1a)。
   圖1 羅納格萊切觀測點示意圖。(a)冰川厚度分布,厚度數(shù)據(jù)來自探地雷達剖面(冰流由北向南),其中三角形表示基巖地震儀,黑色箭頭指向圖b的區(qū)域;(b)地震儀和光纜的布局;(c)雪地中的光纜照片(箭頭)和野外營地(Walter et al., 2020)
   作者通過DAS記錄到各種各樣的地震記錄(圖2所示),其中包括一次地表冰震、一次冰川粘滑事件、一次爆炸源以及持續(xù)15 s的落石信號。結(jié)合地震儀記錄分析,可以看到地表冰震記錄以10-50 Hz為主,振動軌跡為逆進橢圓的Rayleigh波,而冰川粘滑事件信號頻率較高,且以P波和S波信號為主,缺乏顯著的Rayleigh信號。實際上,DAS的有效頻帶可以高達數(shù)千赫茲,而作者卻發(fā)現(xiàn),相比于地震儀記錄,DAS記錄中信號在100-200 Hz以上逐漸變?nèi)?,作者認為這是由于地震儀與光纜之間的耦合差異:一方面地震儀布設(shè)于冰層中的鉆孔,并緊緊地凍在其中,與冰層完美地耦合在一起;另一方面,光纜架設(shè)在冰川表面2 m多厚的松散積雪上,與冰層的耦合性差。由于松散積雪對高頻信號具有較強的衰減作用,進而導(dǎo)致爆炸源產(chǎn)生的高頻反射信號同樣在DAS記錄中缺失。
   圖2 微地震事件(垂直地震儀記錄為灰色,DAS記錄為黑色)。(a)地表冰震;(b)粘滑事件;(c)爆炸;(d)落石;a-c中的波形記錄點都位于在南邊頂點(RA53和D620),d中的波形記錄點在西邊頂點(RA52和D904),為了方便顯示,a-c中 DAS 和地震儀記錄的時間軸略有偏移(Walter et al., 2020)
   作者進一步分析觀測期間的粘滑信號,并在DAS記錄上識別出了粘滑事件的直達P波、S波以及其他相位的波(圖3a)。另外他們通過二維射線方程計算理論到達時間(Rutishauser et al., 2016),并與實際記錄剖面作對比(圖3b),結(jié)果表明P波既包含直達波, 也包含穿過底層基巖的折射波。S波也是類似,但在偏移距超過270 m時,直達波和折射波之間的分離清晰可見。在折射S波之前有一個小的震相,可以通過兩次反射的P波來解釋(圖3c)。圖3a中0.3秒左右的箭頭指示兩次反射的S波。實際上,如果沒有DAS提供的高密度觀測,這些震相就更難解釋。作者還利用冰上地震儀與DAS記錄對該粘滑事件進行定位。由于地震速度模型和到達時間選取的不確定性以及非線性反演問題,只使用三個冰上地震儀記錄進行定位結(jié)果散布較大 (圖3b中的青色點云)。而對于使用數(shù)量更多、觀測密度更大的DAS數(shù)據(jù)得到了更為準確的定位結(jié)果(圖3b中的黑色點云)。
   圖3 (a)粘滑事件的完整DAS記錄;(b)基巖地形(顏色對應(yīng)海拔)和粘滑事件的定位結(jié)果,黑色和青色點云分別表示使用DAS和地震儀記錄得到的定位概率密度;(c)粘滑事件地震波傳播的示意圖;(d)記錄剖面和理論到達時間(Walter et al., 2020)
   作者通過對DAS觀測到的數(shù)據(jù),進行波形對比、震相識別、以及事件定位等研究,表明DAS觀測技術(shù)能夠記錄冰川流動引發(fā)的微震事件,甚至是落石等更小規(guī)模的物質(zhì)運移事件。與布設(shè)在冰川和周邊山體的地震儀相比,DAS技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢,使我們能夠更好地監(jiān)測冰川及其周圍環(huán)境的靜態(tài)和動態(tài)運動。盡管光纜覆蓋的面積與3個冰上地震儀相同,但記錄通道的數(shù)量和密度大大改善了粘滑事件的定位精度。此外,得益于DAS提供的極小空間采樣間隔,識別了多重反射和臨界折射波。這些震相不能用稀疏的傳統(tǒng)地震儀臺陣來識別,所以以前只在較厚的極地冰蓋中被少量觀測到。
   DAS技術(shù)在監(jiān)測冰川動態(tài)和阿爾卑斯山物質(zhì)運移活動中具有巨大的潛力。通過簡單的部署程序,基本上包括鋪設(shè)一條光纜,就有數(shù)百個地震觀測點,其體力勞動相當于在冰面上安裝少量地震儀,但這些地震儀產(chǎn)生的關(guān)于冰川內(nèi)部和附近的地震源和波傳播的信息要少得多。除了本文所開展的研究,在不遠的未來,DAS技術(shù)可以利用阿爾卑斯山脈地區(qū)大量既有的光纜進行監(jiān)測,將有效提高這一地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警能力。
   原文標題:基于分布式光纖聲波傳感器的冰川微地震監(jiān)測和地震波傳播研究
 
 
關(guān)鍵詞: 地震 記錄 DAS 地震儀 冰川
 
打賞
[ 新聞資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規(guī)舉報 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]
免責聲明:
本網(wǎng)站部分內(nèi)容來源于合作媒體、企業(yè)機構(gòu)、網(wǎng)友提供和互聯(lián)網(wǎng)的公開資料等,僅供參考。本網(wǎng)站對站內(nèi)所有資訊的內(nèi)容、觀點保持中立,不對內(nèi)容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。如果有侵權(quán)等問題,請及時聯(lián)系我們,我們將在收到通知后第一時間妥善處理該部分內(nèi)容。
 

基于分布式以太網(wǎng)振動感應(yīng)器的峰質(zhì)地震監(jiān)測和聲波散播深入研究二維碼

掃掃二維碼用手機關(guān)注本條新聞報道也可關(guān)注本站官方微信賬號:"xxxxx",每日獲得互聯(lián)網(wǎng)最前沿資訊,熱點產(chǎn)品深度分析!
 

 
0相關(guān)評論

 
亚洲成亚洲成网| 少妇真人直播app| 久久不见久久见免费影院国语| 野花社区在线观看视频| 国产全肉乱妇杂乱视频| 亚洲啪av永久无码精品放毛片| 性人久久久久| 欧洲熟妇色xxxx欧美老妇老头多毛| 亚洲色大网站www永久网站| 亚洲精品一区国产欧美| 日韩av无码久久一区二区| 国产艳妇av在线| 成人免费无遮挡无码黄漫视频| 999久久久免费精品国产| 国产一卡2卡3卡四卡国色天香| 曰韩亚洲av人人夜夜澡人人爽| 久久久久久久亚洲av无码| 色婷婷久久久swag精品| 东京热男人av天堂| 成人免费ā片在线观看| 性xxxx视频播放免费| 无码人妻久久一区二区三区不卡| 色777狠狠狠综合| 日韩精品久久无码中文字幕 | 亚洲av福利天堂一区二区三 | 久久亚洲精品成人av无码网站| 人人澡人人妻人人爽人人蜜桃麻豆| 国产在线精品二区| 亚洲人成网线在线播放va蜜芽| 欧亚欧洲码国产| 免费国产在线精品一区 | 欲香欲色天天综合和网| 一区二区三区人妻无码| 亚洲色偷拍区另类无码专区| 96亚洲精华国产精华精华液| 日本在线 | 中文| 日韩一卡2卡3卡4卡新区亚洲| 亚洲av无码男人的天堂在线| 中文国产成人精品久久app| 国产做无码视频在线观看 | 亚洲国产另类精品|