В исследовании, опубликованном сегодня в Журнале Геофизической Земли Тела Исследования, ученые из Университета Юты сообщают, что эти маленькие сейсмические сигналы могут помочь науке. Как отчет движения волны в озере, они могут показать, когда озеро замерзает и когда это тает. И как маленький, постоянный источник сейсмической энергии в окружающей земле, микроземлетрясения озера могут пролить свет на геологию, окружающую озеро.«Это – своего рода новое явление», говорит Кит Копер, директор Университета Станций Сейсмографа Юты и соавтор исследования. «Мы действительно не знаем, как это создано».
Обнаружение дрожащих озерСейсмологи давно знали о том управляемом ветром, океанские волны производят маленькие сейсмические волны, названные микроземлетрясениями. Эти микроземлетрясения произведены, когда волны тянутся через дно океана или взаимодействуют друг с другом. Они – часть второстепенного сейсмического шума в прибрежных районах.
«Мы недавно нашли, что волны на озерах на самом деле производят эти микроземлетрясения также», заявляет Копер. Микроземлетрясения озера были ранее зарегистрированы около Великих озер, Большого Невольничьего озера Канады и собственного Большого Соленого озера Юты. В газете Копер и коллеги представляют дополнительные наблюдения от озера Йеллоустон и трех озер в Китае, исследуя особенности микроземлетрясений соответствующих озер.
Копер заявляет, что дрожь очень маленькая. «Вы не были бы в состоянии чувствовать их, это наверняка», говорит он. Но составляя в среднем сейсмические сигналы за длительный период – шесть месяцев, например – последовательный сигнал появляется.Просмотр земли
Сигнал может использоваться, чтобы произвести то, что Копер называет «компьютерной томографией Земли» или сейсмической томографией. Сейсмические волны едут через различные геологические материалы на различных скоростях, таким образом наблюдая, как волны изменяются, поскольку они происходят от источника, может показать геологию недр.
Исследователи могут создать эти сейсмические источники с методами как молоток на металлической пластине, взрыве или специально снабженном оборудованием грузовике с вибрирующей пластиной. Озера, Копер заявляет, обеспечивают естественный, регулярный источник. «Приложило бы довольно мало усилий и работы, чтобы произвести этот уровень энергии».Область, которая могла быть исследована, используя микроземлетрясения озера, ограничена регионом близко к озеру, но Копер пишет, что микроземлетрясения озера, происходящие от Большого Соленого озера, могли бы достигнуть достаточно далеко, чтобы визуализировать, как сейсмические волны переместятся ниже Солт-Лейк-Сити, который сидит на Ошибке Wasatch, во время сильного землетрясения. Аналогично, микроземлетрясения Лейк-Тахо могли распространиться на Рено, Невада, и Озеро Мичиган могло предоставить микроземлетрясения изображению геология ниже Чикагской области.
Отслеживание льда в озерахМикроземлетрясения могут выполнить другую функцию, говорит Айни Мокдари, старший специалист в геологии. Поскольку дрожь вызвана управляемыми ветром волнами, микроземлетрясения прекращаются, когда озеро замерзает зимой. Они возобновляют снова, когда это тает весной.
Таким образом, вместо того, чтобы полагаться на спутник или наблюдения свидетеля, замораживание озера и размораживание могли быть проверены автономным сейсмометром.Mokhdhari посмотрел на микросейсмические данные из озера Йеллоустон, хорошо наблюдаемого озера, которым известны замораживание и тающие даты. «Мы сравниваем данные, которые мы получили от сейсмографа, чтобы видеть, является ли это то же самое», говорит она. «До сих пор это». Сейсмологические наблюдения не могут быть необходимы в озере Йеллоустон, но могли быть полезны для контроля более отдаленных озер для долгосрочных изменений ледяной продолжительности покрытия. Mokhdhari представит результаты ее работы над микроземлетрясениями озера на Осенней Встрече американского Геофизического Союза, чтобы быть проведенным 11-15 декабря в Новом Орлеане.
Слушание озера ЙеллоустонСледующим летом Mokhdhari и Копер присоединятся к коллегам в дальнейшем сейсмическом исследовании озера Йеллоустон. Они поместят множество маленьких сейсмометров, названных geophones вокруг периметра озера, и также поместят множество специальных водонепроницаемых сейсмометров на дне озера. Кроме того, они будут использовать бакен на озере, чтобы измерить условия волны и ветер.
Их коллеги надеются понимать термальные источники в озере Йеллоустон, но Mokhdhari и Копер намного больше интересуются завоеванием микроземлетрясений от всех углов.«Если мы можем сделать запись в то же время на земле и под водой», заявляет Копер, «мы можем получить лучшее представление о том, как эти вещи произведены».