美国正研发新型深海压力传感器监测危险的海洋断层

Mark 20181208

监测水下地震活动的一种方法是将压力传感器放置在海底。这些传感器中的石英晶体是压电的，这意味着它们在压力下产生一个小的电荷。因此，传感器可以测量它们上面的水的压力或重量，以此来探测下面海床的轻微上升和下降。

　　对于人类来说，几乎所有的东西都在水下更困难。这也适用于地震监测。在陆地上，地震学家可以用无线仪器来测量断层线，但在近海他们的选择要有限得多。这是一个问题，因为九成的自然地震都发生在水下。

新型深海压力传感器监测设备，资料图

　　这种仪器可以在亚毫米范围内探测海底的上下运动。测量断层上不同区域的涨落，可以帮助地质学家确定构造板块被“锁定”的位置，或者在试图移动的过程中被卡住。在这些地方，压力在板块之间积聚，当它们断裂时产生地震。

　　但是压力传感器容易漂移，这意味着它们的读数会随着时间的推移而丢失。传感器的漂移每年可以达到10厘米，而海床本身只能移动几毫米。这使得读数对科学家无用，因为漂移比他们想测量的实际运动要大。

　　为了纠正这个错误，深海压力传感器经常被校准，通常是在远程操控的车辆的帮助下。然而，这是一个昂贵的提议，所以现在很少有压力传感器在海床上休息。

新型自校准的深海压力传感器，资料图

　　现在，美国华盛顿大学的一名海洋地球物理学家和电子工程师正在测试一种新的自校准压力传感器，它可以被部署在海底，作为一种低成本、长期的监测地震活动的方法。传感器不会等待ROV，而是周期性地根据自己的钛外壳内的气压来校准。

　　华盛顿大学海洋地球物理学家威廉·威尔科克说，他们只收集了大约100天的数据，但到目前为止，它似乎还在工作，很明显，它将消除大部分漂移。无论是去除90%，还是99%，科学家们都不知道。到目前为止，目前还看不出它没有消除百分之百的问题。

　　据估计，一旦安装完毕，传感器网络至少可以维持10年。这是假设传感器可以连接到海底电缆的电力和通信。研究人员还补充说，他们还在研发一款能在电池上运行的低功率版本。

　　美国地质调查局的研究科学家汤姆·布罗彻说，科学家对地震的更广泛了解，因在海底缺乏准确的仪器而受到阻碍。这将是一个巨大的进步，他称这款传感器，未来有望在阿拉斯加和日本附近的其他主要俯冲带，成为传感器网络的好候选者。

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