science >> Wetenschap >  >> Natuur

Glasvezel legt seismische handtekeningen van de rozenparade vast

Seismische gegevens die trillingen laten zien die worden veroorzaakt door motorfietsen die heen en weer rijden tijdens de Rose Parade 2020 in Pasadena, Californië. Krediet:seismologische onderzoeksbrieven

Ja, er is elk jaar een prijs voor de mooiste met bloemen gevulde praalwagen in de Rozenparade, maar wat dacht je van een prijs voor de meest baanbrekende fanfare? Volgens een nieuwe studie, de eer van 2020 gaat naar de Southern University en A&M College, op de voet gevolgd door de geboorteplaats Pasadena City College Honor-band.

Deze opschepperij en andere interessante handtekeningen van de Rose Parade werden vastgelegd door glasvezel-telecommunicatiekabels die onder de paraderoute lagen. In Seismologische onderzoeksbrieven , Zhongwen Zhan van het California Institute of Technology en collega's beschrijven hoe ze deze donkere of "ongebruikte" vezels in kabels hebben omgezet in een dichte seismische array.

De techniek, zogenaamde gedistribueerde akoestische detectie (DAS), gebruikt de kleine interne gebreken in een lange optische vezel als duizenden seismische sensoren. Een instrument aan het ene uiteinde van de vezel zendt laserpulsen door de kabel die worden gereflecteerd door de vezelfouten en terugkaatsen naar het instrument. Wanneer een aardbeving de vezel verstoort, onderzoekers kunnen veranderingen in de grootte onderzoeken, frequentie en fase van de gereflecteerde pulsen om meer te weten te komen over de resulterende seismische golven.

Voor het Rose Parade-project, Zhan en collega's onderzochten gegevens van een kabel van 2,5 kilometer (1,6 mijl) onder de paraderoute die ongeveer 400 seismische sensoren bevatte. In dit geval, de verstoring van de kabels was de compressie en buiging van de wegen door paradedeelnemers.

"Het belangrijkste doel van de Pasadena Array is om kleine aardbevingen te detecteren en de geologische structuur onder de stad in beeld te brengen. Het is pas sinds november 2019 in gebruik, dus we hebben eigenlijk nog geen flinke aardbeving in de stad, " legde Zhan uit. "De rozenparade, als een goed gecontroleerd evenement - geen ander verkeer behalve de parade, alles in één richting reizen met bijna constante snelheid - biedt een zeldzame kans voor netwerkkalibratie."

Hun seismische uitlezing "bleek behoorlijk breedband te zijn, " zei Zhan. De array ving de duidelijke signalen op van zigzaggende politiemotorfietsen die de route vrijmaakten, de bocht van de weg als zware drijvers met een gewicht van 16, 000 tot 18, 000 kilogram (17,6 tot 19,9 ton) ging over het hoofd, en een reeks harmonische frequenties die overeenkomt met de gelijkmatige stap van de fanfares. De "zwaarste" dobber die op deze manier werd gemeten, was de dobber van de Amazon Studios, die een bus en raket op een vrachtwagen bevatte.

De onderzoekers konden zelfs een gat in het DAS-record zien toen de drijver "Mrs. Meyer's Clean Day" vast kwam te zitten in een krappe bocht in de route en het paradeverkeer zes minuten ondersteunde.

"Dit project inspireert ons dat we in de toekomst waarschijnlijk zware voertuigen zullen gebruiken voor kalibraties van DAS-arrays in andere steden, ' zei Zhan.

De jaarlijkse Rose Parade wordt sinds 1890 op Nieuwsjaarsdag gehouden, en meer dan 700, 000 toeschouwers verdringen zich elk jaar langs de stoepranden. Het evenement vindt plaats vóór de Rose Bowl, een Amerikaans college football-spel.