Das Verständnis von Erde durch Abhören von städtischen Lärm


Forscher sind Einstimmung auf städtischen seismisches Rauschen, die vom Menschen verursachten Signale vom Menschen verursachte, geologische Strukturen anzeigen und verfolgen die Rhythmen der Städte.

Bis jetzt warf Wissenschaftler oft Weg Daten mit den lästigen Vibrationen erstellt, wie Menschen von einem Ort zum anderen huschen. Seismische Stadtlärm plagt oft Wissenschaftler studiert Erdbeben durch überwältigende Seismometer, die Instrumente, die Erdbeben zu erkennen. Wegen dieser Störungen sind diese Detektoren in der Regel weit von Flughäfen, Gleise und Autobahnen platziert, um das städtische Treiben zu vermeiden.

"Für Seismologen, der Schwerpunkt"Wenn ein Zug vorbei ist, sorgen wir dafür, dass wir diesen Zügen zu entfernen"," meinte Nima Riahi, Forscher und Seismologe an der Scripps Institution of Oceanography in La Jolla, Kalifornien. [50 interessante Fakten über die Erde]

Nun, Wissenschaftler kehren in die Stadt, präsentiert erschließen die schwachen Signale aus Züge, Flugzeuge, Autos und anderen menschlichen Lärm als eine preiswerte Alternative zu teureren Vermessung Techniken, entsprechend der Forschung letzten Monat (Dezember 2014) auf der American Geophysical Union annual Meeting in San Francisco. "Diese Technologie ist noch in den Kinderschuhen, aber die ersten Ergebnisse sind vielversprechend,", sagte Larry Brown, ein Seismologe an der Cornell University in Ithaca, New York.

Brown und seine Schüler getestet, ob Vibrationen von Autos und Züge verwendet werden könnten, um ein Bild des Untergrundes Geologie zu erstellen. Sie nahmen auf seismische "body-Wellen" (auch bekannt als P-Wellen) vom Verkehr entlang einer geraden Strecke der ländlichen Autobahn in der Nähe von Cornell.

Ähnlich wie Röntgenstrahlen medizinische CT-Aufnahmen des Körpers erstellen, können diese seismischen Wellen in ein 3D-Bild des unterirdischen geologischen Strukturen montiert werden. Ein zweites Experiment erfolgte in New Mexico Rio Grande Rift, entlang der BNSF Railway, die eines der größten Fracht Eisenbahn Netzwerke in Nordamerika ausmachen. Die Wissenschaftler erfasst hier, Oberflächenwellen, Blick auf den flachen Untergrund. "Die Züge aller Zeiten, so dass die Kosten der Quelle frei,", sagte Brown.

Die Ergebnisse waren vergleichbar mit denen von typischen kleinen seismische Untersuchungen, die Brown und seine Schüler zur gleichen Zeit zum Vergleich durchgeführt. Weil das Schütteln von Zügen von einer höheren Frequenz als Explosion oder Erdbeben Quellen ist, können die entstandenen Bilder der unterirdischen Bauten sehr viel präziser als standard-Techniken, jedoch Brown sagte.

Unterirdisch seinesgleichen Geologen oft erstellen Sie ihre eigenen zittern mit vibrierenden Lastwagen, die die Erde Pfund oder mit kleinen Explosionen oder Schrotflinte Blasten. Die Kosten von Lauschangriffen auf städtischen Lärm sagte bereits deutlich billiger als diese Techniken, die $20.000 pro Tag Kosten können, Brown. Es auch leichter die Erlaubnis erhalten, fügte er hinzu. Jedoch die Kosten der Überwachung der städtischen Lärm auch hoch laufen kann, weil Wissenschaftler ihre Seismometer eng zusammen Raum müssen — 80 Fuß (25 Meter) auseinander, in einigen Fällen. Zum Vergleich: verwendet das USArray-Experiment, das welches der beste Untergrund Karte der Vereinigten Staaten erstellt, Instrumente verteilt etwa 43 Meilen (70 Kilometer) auseinander.

Hören in

Forscher haben die seismisches Rauschen aus Naturereignisse wie Hurrikane, Tornados und Vulkane als Menschen verursachten Vibrationen genauer betrachtet. Unter anderem deshalb, weil Seismometer in ruhigen, ländlichen Gebieten liegen. Doch sagte die Idee schon seit Jahren hat, Brown. "Wenn wir die Kosten reduzieren können, die Technik extrem leistungsstark und wesentlich leichter zugänglich werden,", sagte Brown. Öl-Unternehmen bereits die Daten für die Explorations-Aktivitäten sammeln, fügte er hinzu.

Zum Beispiel befragt eine Fremdfirma das Ölfeld Long Beach in Kalifornien Signal Hill Petroleum 2011 dargelegt 5.300 eng beieinander liegenden Geophone (Vibrationssensoren) für sechs Monate. Das Unternehmen hat die Daten von mehreren Universitäten für das Studium für Forscher veröffentlicht.

Riahi entdeckt, dass das Geophon Netzwerk Autobahnverkehr und Flugzeuge an Flughäfen sowie die blaue Linie Metro-Zug verfolgen konnten. "Was am meisten überrascht war wie gut es funktionierte," meinte Riahi. "Sie können die Metro [Bahn] auf seinen Spuren zu verfolgen, sehen, wie schnell geht es von Station zu Station und wie lange es hält."

Während andere Techniken bereits existieren für die Verfolgung von Verkehr, Züge und Flugzeuge, sieht Riahi Schwingungen als ein weiteres mögliches Instrument. Zum Beispiel Versagen Kameras, wenn Nebel rollt und GPS nicht Fahrzeugtypen unterscheiden. "Unsere Arbeit nicht zeigen, ob Vibrationssensoren ein billiger oder besser Alternative zu bisherigen Methoden, aber es sich lohnen könnte zu untersuchen," sagte er Leben Wissenschaft.

Folgen Becky Oskin @beckyoskin. Folgen Sie Live Science @livescience, Facebook & Google +. Ursprünglich veröffentlicht am Leben Wissenschaft.

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