科学家将雷声变为探测地下隐患的成像工具

研究人员成功利用雷声产生的振动绘制地下结构，展示了一种可能对环境扰动更小的浅层地质灾害调查方法。

当雷声的声能到达地表时，部分能量会转化为在土壤和岩石中传播的地震波。在宾夕法尼亚州的宾夕法尼亚州立大学大学公园校区，研究人员利用一条长度超过4公里的现有通信光缆，探测到了这些“雷震”。激光脉冲将这条光缆转化为2100多个密集排列的振动传感器。

两年间，该系统记录到458次清晰的雷震。研究团队通过测量不同频率的波在不同深度以不同速度传播的情况，无须钻探便重建了地下约100米深度范围内的状况。所得图像揭示了四个波速异常缓慢的区域，提示那里可能存在破碎或风化岩石、水或空气。其中两个区域与卫星雷达识别出的活跃地面沉降区重合。

这项发表于《科学进展》的研究属于概念验证，而非可直接投入使用的监测网络。不过，它表明，自然发生的雷暴与社区地下已铺设的光纤，可以补充通常需要专用设备的传统地震勘测。研究人员表示，这种方法未来或可帮助评估塌陷坑、地下水、滑坡和建筑场地，包括地震少发或难以进入的地区。