一名操作员工作期间，停泊在阿里塔拉海滩附近的西班牙巴斯克村索菲拉纳于2017年6月13日海底光缆。 Ander Gillenea/AFP通过Getty图像拍摄的照片
一项新的研究表明，有一天，全世界传输数据的海底电缆网可能被用来跟踪地震和海啸。在去年的一次测试中，谷歌的一条光纤电缆通过检测沿着电缆传输的光脉冲的畸变，成功地捕捉到了附近的地震。这是过去几年来研究人员一直在研究的一种新方法。
我们能找到一种用地球物理传感器覆盖海洋的更便宜的方法吗？
“我们能否找到一种成本较低的方法，用地球物理传感器覆盖海洋？”已经有这样的电信电缆基础设施了。如果你能把它们变成传感器，那就太棒了–这就是我们现在正在做的事情，“加州理工学院地球物理学助理教授、今天发表在”科学与科学“杂志上的这项研究的主要作者钟文战说。日刊科学.
除了向世界各地发送数据的主要工作外，这些电报有一天会在海啸来袭时向岸上的人们发出预警。他们还可以让地震学家和地球物理学家更仔细地观察水下发生的地震。由于目前用于探测地震的几乎所有传感器都在陆地上，这些电缆可以填补科学家观测地震活动能力的巨大空白。这种新的方法甚至不需要在现有的超过一百万公里的穿过海底的光缆网络上安装任何新的设备。
新的方法利用了电缆已经设计好的功能。当电缆一端的发射机发出光信号发送数据时，光波定向于特定的方向。如果地震发生，它可能会震动、弯曲或扭曲电缆–这会改变光波的方向。在电缆的另一端，谷歌注意到并纠正了这些扭曲。现在，它想要与像詹这样的地震学家分享它的数据，改变所谓的光的“偏振状态”，这样他们就可以研究造成这种扭曲的地震。
在2019年12月至2020年9月之间，詹的研究小组用谷歌的10,500公里长的电缆居里记录了大约20次中到大的地震，从加州的洛杉矶到智利的瓦尔帕莱索。电缆还能在风暴引起的海洋中掀起巨浪。这表明这一技术也可以用来识别地震可能引发的海啸。
在离海岸还很远的地方看到海啸的能力可以拯救生命
在离海岸还很远的地方看到海啸的能力可以拯救生命。
谷歌(Google)表示，除了比专门为寻找海啸而设计的少量现有传感器更好地观察海洋之外，光纤电缆还能以更快的速度向岸上发送警告–或许在几毫秒之内。谷歌在一篇文章中写道：“我们感到谦卑和兴奋，因为我们有可能与光学、海底和地震研究机构合作，利用我们所有的电缆基础设施来获得更大的社会效益。”博客去年7月，在该公司与詹接触后不久，该公司进一步开发了海底地震探测的新方法。
詹说：“我们希望这种新方法确实能给人们更好的机会及早发现这些事件，这样人们就有更多的时间做出反应。”
2018年类似的研究表明海底电缆有探测地震和海啸的潜力，但这种方法也有一定的局限性。电缆需要安装专门的设备来将激光发射到电缆上。相比之下，这种新方法节省了成本，因为它不需要任何新的基础设施。还有人担心，在电缆上增加设备可能会打开安全漏洞的大门，让不良行为者访问通过网络发送的数据。詹说，这不是新方法的问题，科学家在研究光的偏振时看不到关于传输内容的信息。“
这是一个非常安全的方式，利用现有的基础设施来做一些有益于社会和科学的事情，”詹说。
