Необычное открытие в Калифорнии. Использование сейсмических волн для измерения влажности почвы
Американские сейсмологи разработали метод, позволяющий с высокой точностью определять влажность почвы, используя сейсмические волны. Это открытие произошло случайно, но оказалось крайне полезным для изучения засух в Калифорнии в 2019-2022 годах.
Методика, предложенная учеными, базируется на использовании распределенных акустических измерений. Этот подход предусматривает запуск лазерных лучей в неиспользуемые оптоволоконные кабели. Когда через эти кабели проходят сейсмические волны, лучи лазера изменяют свое направление, что позволяет использовать оптоволокно в качестве протяженного сейсмометра.
«Разработанная учеными методика замеров влажности почвы опирается в своей работе на так называемые распределенные акустические измерения. В их рамках ученые запускают лазерные лучи в неиспользуемые нити оптоволокна.»
- Чжан Чжунвэнь, профессор Калифорнийского технологического института
Исследование проводилось в окрестностях города Риджкрест, где в 2019 году произошло землетрясение магнитудой 7,1. В этом регионе, а также в соседних с ним пустынях, имеется множество оптоволоконных кабелей, часть из которых была переоборудована для сейсмических измерений. Ученые изначально планировали изучать мощные подземные толчки, но открыли, что сенсоры также способны фиксировать слабые сейсмические колебания, вызванные движением автомобилей.
При изучении этих колебаний было обнаружено, что их характер меняется в зависимости от количества влаги в верхних слоях почвы. Этот неожиданный вывод позволил ученым детально изучить влияние засух на влагосодержание почвы. Исследование показало, что в 2019-2022 годах верхние слои почвы в Калифорнии теряли значительное количество воды, что указывает на негативное воздействие длительных засух на экосистему региона.
