地震期間地面移動(dòng)的程度很大程度上取決于地球表面下方的巖石和土壤的特性。建模研究表明，在人口稠密的城市地區(qū)通常位于沉積盆地中，地面震動(dòng)被放大。然而，以高分辨率對(duì)城市區(qū)域周圍的近地表結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像一直具有挑戰(zhàn)性。

　　2019 年，南加州的 Ridgecrest 地區(qū)發(fā)生了一系列地震和余震。使用光纖電纜的分布式聲學(xué)傳感 (DAS) 可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的地下成像，這可以解釋觀測(cè)到的地震震動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)放大。

　　楊等人開(kāi)發(fā)了一種使用分布式聲學(xué)傳感(DAS)構(gòu)建近地表結(jié)構(gòu)高分辨率圖像的新方法。DAS 是一種新興技術(shù)，可以將現(xiàn)有的光纜轉(zhuǎn)換為預(yù)測(cè)地震的陣列。通過(guò)監(jiān)測(cè)光脈沖在穿過(guò)電纜時(shí)如何散射的變化，科學(xué)家們可以計(jì)算出光纖周圍材料的微小應(yīng)變變化。除了記錄地震之外，DAS 已被證明在各種應(yīng)用中都很有用，例如命名 2020 年玫瑰游行中最響亮的軍樂(lè)隊(duì)，以及在 COVID-19 居家令期間發(fā)現(xiàn)車輛交通的巨大變化。

　　在 2019 年 7 月加利福尼亞發(fā)生 7.1 級(jí) Ridgecrest 地震后，之前的研究人員重新利用了 10 公里長(zhǎng)的光纖來(lái)檢測(cè)余震。他們的 DAS 陣列在 3 個(gè)月內(nèi)檢測(cè)到的小余震數(shù)量約為傳統(tǒng)傳感器的六倍。

　　在這項(xiàng)新研究中，研究人員分析了交通產(chǎn)生的連續(xù)地震數(shù)據(jù)。DAS 數(shù)據(jù)使團(tuán)隊(duì)能夠開(kāi)發(fā)出亞千米級(jí)分辨率的近地表剪切速度模型，比典型模型高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。該模型顯示，沿著纖維的長(zhǎng)度，余震產(chǎn)生更多地面運(yùn)動(dòng)的位置通常與剪切速度較低的位置相對(duì)應(yīng)。