初创公司正打造中继器原型，可用于海洋气候预警

瓦努阿图是南太平洋的一些岛屿，这里的居民对洪水并不陌生。它们周围的海底经常受到地震的影响而引发海啸。

预警技术可以给居民足够的时间，使他们在海啸袭击前可以到达更高的地面，以便拯救生命。但是，由于世界上 65 个活跃的深海浮标分布地过于稀疏，无法为瓦努阿图提供有效的预警信息。

基于海底线缆科学监测和可靠电信联合工作组是联合国发起的一项倡议，旨在通过为新的商业海底电信线缆中配备测量压力、加速度和温度的简单传感器来解决这个问题。这些传感器可以被添加到光纤电缆的信号中继器中，在防水钢瓶中的这些传感器可以每间隔 50 公里左右放大一次信号。

通过线缆可以为传感器提供电力和数据传输需求，科学家们通过获取这些海量检测信息，结合数据分析，并以比目前可能更快的速度来预警海啸灾难。

在海底线缆上增加传感器并不是什么新主意。例如，作为该工作组的负责人美国夏威夷大学布鲁斯·豪威（）教授，他曾利用位于瓦胡岛以北 100 公里处的一根废弃的电信线缆运营着世界上最深的科学观测站。但说，说服海底电信运营商每年投资 50 亿美元将科学传感器集成到其昂贵硬件中，十年来一直是一场艰苦斗争。

（来源：TELEGEOGRAPHY）

其中最大的挑战是，中继器需要承受水下数公里的高压环境。在此基础上，向中继器集成能够为其供电和通信支持的外部传感器，这使得中继器的设计变得更加复杂。

但 2022 年，由美国国家科学基金会资助的一个海底数据系统初创公司（Subsea Data Systems）建造了一个中继器原型，表明这项集成技术是可以实现的。2023 年，该技术计划在西西里岛海岸部署三个测试中继器时，将进行第一次真正的“水下环境”演示。

政府和公司大军也开始逐步进入该领域，大型电信线缆运营公司阿尔卡特最近宣布，它将在 2025 年之前准备发布智能线缆技术。同年，葡萄牙计划开始建设 CAM，这是一个 1.5 亿美元的智能线缆项目，旨在连接里斯本、马德拉群岛和亚速尔群岛。欧盟已经计划投资 1 亿美元用于包括这类线缆项目的数字连接基础设施建设。

这些消息对于那些有兴趣扩大人类研究海洋变化能力的科学家来说，是令人鼓舞的，目前这些研究主要通过空间遥感和船舶探测技术来完成。

如果这项技术能够进入瓦努阿图和邻国新喀里多尼亚，这可能意味着公共安全方面的重大变化。这两个小国由一片海底板块不断深入的海域分隔开来，这就导致了那些频繁的地震和海啸。目前居民们可能只能提前几分钟，甚至只有几秒钟的时间来获得海啸警报。

根据特别工作组 2022 年 12 月在芝加哥举行的美国地球物理联盟会议上提出的新模型，一根横跨这个“俯冲带”的智能线缆可以将预警时间延长到 12 分钟。它还将为瓦努阿图提供第二条与外部世界的高速连接，减少通信中断的风险，避免 2022 年在汤加发生的情况，当时火山爆发切断了该国唯一的电信线缆。

“如果我们可以给居民 5 分钟或者甚至 10 分钟的额外时间，将会产生巨大的影响，”劳拉说，她是该工作组的成员，同时也是联合国教科文组织和美国国家海洋和大气管理局联合成立的国际海啸信息中心主任。

研究人员对智能线缆项目抱有很高的希望，以及提出更加宏伟的计划。除了在瓦努阿图-新喀里多尼亚的计划外，他们还提议在新西兰、地中海、斯堪的纳维亚半岛，甚至南极洲等开展项目。

说：“这是实现长期目标，即为海洋海底进行气候和早期预警而器量化的第一步。”“这也是深海世界第一次以这种方式向人们进行开放。”

支持：张 智、Ren

原文：

https://www.technologyreview.com/2023/02/21/1068282/underwater-cables-improve-tsunami-detection/