Rutgers Membuka Pusat Komunitas Layanan Autisme Dewasa

Lagu es dan serat


Newswise – ALBUQUERQUE, NM – Peneliti Sandia National Laboratories mulai menganalisis kumpulan data dasar laut pertama dari bawah es laut Arktik menggunakan metode baru. Mereka mampu menangkap gempa es dan aktivitas transportasi di Lereng Utara Alaska sambil juga memantau sinyal iklim dan kehidupan laut lainnya.

Tim, yang dipimpin oleh ahli geofisika Sandia Rob Abbott, menghubungkan iDAS, sistem interogator penginderaan akustik terdistribusi yang diproduksi oleh Silixa, ke kabel serat optik yang dimiliki oleh Quintillion, sebuah perusahaan telekomunikasi yang berbasis di Alaska. Kabel mencapai dasar laut dari Oliktok Point. Selama tujuh hari, 24 jam sehari, getaran kabel ditangkap dan direkam, membantu para peneliti lebih memahami aktivitas alam dan yang disebabkan oleh manusia yang terjadi di dalam lautan yang kekurangan data.

Ini adalah pertama kalinya sistem interogator penginderaan akustik terdistribusi digunakan untuk menangkap data di dasar laut Samudra Arktik atau Antartika, dan tim melihat banyak keuntungan untuk penggunaan di masa mendatang.

“Ini adalah pengumpulan data pertama dari jenisnya, dan sejauh yang dilakukan laboratorium nasional, ini adalah jenis penelitian berisiko tinggi dan penghargaan tinggi yang dapat membuat perbedaan besar dalam cara kami memantau Samudra Arktik, ”kata manajer Sandia Kyle Jones. “Ini benar-benar ujung tombak seismologi dan geofisika, bersama dengan perubahan iklim dan disiplin ilmu lainnya.”

Tim tersebut berharap dapat merekam sinyal iklim seperti waktu dan distribusi pecahnya es laut, ketinggian gelombang laut, ketebalan es laut, zona sesar, dan tingkat keparahan badai. Pengiriman, nyanyian ikan paus, dan perburuan juga dapat direkam. Cara baru pemantauan ini memiliki potensi untuk terus menangkap berbagai fenomena Arktik dengan cara yang hemat biaya dan aman sehingga para ilmuwan dapat lebih memahami efek perubahan iklim pada lingkungan yang rapuh ini, kata Abbott.

Interogator tampak seperti kotak elektronik yang dapat dipasang ke kabel serat optik di darat, dan menggunakan laser untuk mengirimkan ribuan gelombang cahaya pendek di sepanjang kabel setiap detik. Sebagian kecil dari cahaya itu dipantulkan kembali – atau berhamburan balik – di sepanjang kabel saat dasar laut yang dilekatkannya bergerak karena bumi, es laut, arus laut, dan aktivitas hewan. Cahaya backscattered memungkinkan interogator untuk mendeteksi, memantau dan melacak kejadian di sepanjang fiber, dan data disimpan pada hard drive.

“Kabel serat optik Quintillion berada di tempat yang menguntungkan di Lereng Utara Alaska,” kata Abbott. “Teknologi ini berfungsi untuk proyek ini karena beberapa alasan. Kami tidak mengirim perahu ke monitor pabrik; kami tidak berjalan di atas lautan es mencoba memasang sensor. Kabel ini akan ada selama beberapa dekade dan kami dapat mengambil data yang bagus tentangnya. Ini adalah cara yang sangat aman untuk melakukan pengukuran ini di lingkungan yang berbahaya. “

Didanai oleh program Penelitian dan Pengembangan yang Diarahkan Laboratorium, ini adalah yang pertama dari pengumpulan data selama delapan minggu yang akan terjadi selama dua tahun ke depan selama proyek berlangsung. Tim akan mengunjungi Alaska di masing-masing dari empat musim Arktik yang didefinisikan sebagai musim yang terikat es, bebas es, membeku, dan mencair. Tahun ketiga akan digunakan untuk menganalisis data lebih lanjut.

Abbott mengatakan hasil akan dikomunikasikan dengan komunitas ilmiah yang lebih luas dan akan diberikan kepada komunitas pemodelan iklim untuk dimasukkan dalam algoritma. Selain itu, tim berharap hasil proyek akan menunjukkan perlunya pemantauan penginderaan akustik terdistribusi secara terus-menerus di Kutub Utara.

“Kami ingin memberikan data untuk model iklim dengan ketelitian tinggi dan analisis data mentah,” kata Abbott. “Saya juga berharap bisa melakukan pengukuran langsung ketebalan es laut, yang saat ini sulit dilakukan. Saat ini, Anda membutuhkan pesawat terbang di atas atau Anda harus keluar di atas es. Itu bisa sangat berbahaya dan mahal, dan Anda hanya bisa melakukannya sekali atau dua kali setahun. Dengan menggunakan kabel serat optik, sistem penginderaan akustik terdistribusi dapat tersedia 24/7/365 dan Anda berpotensi melakukan pengukuran ketebalan es laut sekali sehari. ”

Mendorong data yang diambil dalam 168 jam pertama

Peneliti Sandia baru mulai menganalisis 168 jam pertama data yang dikumpulkan pada Februari, dan mereka didorong oleh apa yang mereka lihat, kata Abbott.

“Kami melihat hal-hal yang mengindikasikan gempa es. Kami melihat peristiwa sejauh 33 kilometer di lautan di mana seharusnya tidak ada aktivitas antropogenik, ”katanya, mengacu pada data dua jam pertama yang dia lihat. “Kami pasti melihat semacam peristiwa alam. Bisa jadi gempa es, atau bisa juga peristiwa mikro-seismik di tanah seperti gempa bumi. Kami belum yakin. “

Lebih dekat ke pantai, Abbott mengatakan tim tersebut kemungkinan besar mencatat produksi dan sumur reinjeksi yang mendaur ulang air limbah dan frekuensi yang menunjukkan pasang surut dan arus laut. Salah satu hasil yang mengejutkan adalah sistem menangkap frekuensi pesawat melayang yang terbang rendah.

Interogator dapat merekam peristiwa pada kepadatan spasial tiga hingga empat lipat lebih besar dari hidrofon tradisional atau penyebaran seismometer dasar laut, kata Abbott.

“Dalam pengumpulan data pertama ini, kami tidak berharap untuk melihat banyak arus dan gempa es karena ada lapisan es yang stabil di seluruh area, namun kami melihat beberapa dari hal-hal itu, yang menarik,” kata Abbott.

Abbott mengatakan dia berharap untuk mendapatkan data tentang paus dan anjing laut selama musim migrasi. Arktik adalah rumah bagi paus kepala busur dan beluga, masing-masing memiliki nyanyian tersendiri. Sistem harus dapat merekam lagu-lagu ini dengan cara yang sama seperti merekam gempa bumi karena getaran di lautan disalurkan ke bumi, yang kemudian disalurkan ke kabel. Pada paus, pola karakteristik berkembang saat lagu mengubah nada.

“Ini disebut gliding, di mana seiring waktu, frekuensi mulai rendah dan naik dan turun,” kata Abbott. “Frekuensi seperti itu merupakan karakteristik sumber biologis dan mudah dibedakan dari sumber lain, seperti gempa bumi. Paus sering bernyanyi selama lebih dari 30 menit dengan nada berulang individu yang berlangsung selama beberapa detik yang meluncur ke atas dan ke bawah. “

Cuaca Lereng Utara menambah intensitas pada minggu pertama percobaan yang kritis

Iklim Lereng Utara yang diharapkan tetapi ganas merupakan tantangan. Pada bulan Februari, daerah itu gelap sekitar 18 jam sehari dan karena salju sering berhembus dan jalan-jalan tidak ditandai dengan baik, semuanya terus terlihat baru, kata Abbott. Tim juga menghadapi dingin yang menggigit, dan sementara mereka bersiap, suhunya sekitar 10 derajat lebih dingin dari yang diperkirakan, pada satu titik turun menjadi minus 45 Fahrenheit (minus 77 termasuk angin dingin). Bahkan orang-orang yang bekerja di sana untuk mencari nafkah menutup semua aktivitas luar ruangan, kata Abbott.

“Arktik Amerika sangat hebat, 30 derajat di bawah nol menjadi kejadian umum di bulan-bulan musim dingin,” kata Michael McHale, kepala bagian pendapatan Quintillion. “Sebagian besar wilayahnya tundra dan sulit dilintasi dalam cuaca terbaik. Bekerja di sini membutuhkan pengalaman yang signifikan dan keahlian yang diperoleh dengan susah payah. Implikasi rekayasa sangat besar. Sebagian besar jaringan dan stasiun bumi satelit tidak beroperasi di wilayah di mana mereka harus dapat mentolerir 70 derajat di bawah nol. “

Karena kondisi yang keras, kabel serat optik Quintillion berlapis ganda dengan selubung tembaga dan baja untuk melindungi dari kerusakan pemotongan, penghancuran atau abrasi, kata McHale.

“Semua komponen jaringan perusahaan, termasuk kabel, direkayasa untuk menahan lingkungan Kutub Utara yang ekstrim dan melindungi dari pemadaman jaringan,” tambahnya. Bagian kabel bawah laut terutama terkubur di bawah dasar laut.

Saraf berlangsung sepanjang minggu karena pengumpulan data yang berhasil tidak pasti

Sehari setelah tim tiba, para peneliti bertemu di fasilitas pendaratan kabel Quintillion tempat sistem penginderaan akustik terdistribusi dipasang dengan bantuan perusahaan. Seorang anggota tim dari Silixa, perusahaan tempat Sandia membeli sistem penginderaan akustik terdistribusi, juga ada di sana untuk membantu.

Peneliti Sandia dapat memanfaatkan sekitar 30 mil kabel serat optik bawah laut, kata McHale, dan pengaturannya berjalan lancar. Dia menambahkan bahwa proyek tersebut sejauh ini merupakan pengalaman yang luar biasa.

“Kesempatan untuk bekerja dengan beberapa ahli geofisika dan ilmuwan data paling berpengetahuan di negara ini sangat menarik dan suatu kehormatan,” katanya. “Mendukung karya komunitas ilmiah telah lama menjadi tujuan Quintillion. Mencapai tujuan tersebut dengan klien yang sangat dihormati seperti Sandia Labs melebihi harapan kami. “

Selama beberapa hari pertama pengumpulan awal, diantisipasi adanya kegugupan di antara tim karena ini adalah sesuatu yang belum pernah dilakukan sebelumnya. Meskipun Abbott telah menggunakan kabel serat optik untuk merekam ledakan di Sandia, dia tidak menggunakannya di dasar laut atau untuk sesuatu yang sebesar ini.

Interogator mengumpulkan 2 gigabyte informasi per menit, dan karena masuk begitu cepat, sulit untuk mengetahui apakah datanya bagus, kata Abbott. Setelah tiga atau empat hari, tim mendapatkan indikasi bahwa sistem bekerja dengan baik, dan mereka butuh waktu seminggu penuh sebelum mereka merasa yakin tentang eksperimen tersebut.

“Yang membuat saya bersemangat adalah kami melihat banyak fenomena menarik dalam pengumpulan data ini, yang mungkin akan menjadi kumpulan data paling tenang dengan jumlah gempa es atau aksi gelombang paling sedikit,” kata Abbott. “Begitu kita mulai melihat es pecah dan gunung es saling bertabrakan di musim lain ketika tidak ada es sama sekali, kita akan melihat hal-hal yang lebih baik seperti pasang surut, arus, dan badai.”


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author