摘要：占地表面积70%的海洋是地球内部结构和震源研究的空区。美国加州理工学院詹中文等利用现有海底通信光缆，在不添加新设备、不影响正常光纤通讯的情况下，发展了探测地震和海浪运动的新方法。该方法的提出有望填补海洋地球物理观测的空缺，推动建立更经济、更广泛的全球海底地球物理监测网，助力地球物理学和海洋学学科发展。

　　占地表面积70%的海洋是地球物理观测的难点和空白区。海洋地球物理观测的缺失不仅很大程度上限制了我们对海底地震和地球内部结构的认知，也给地震和海啸预警工作带来极大困难。目前，海底地震和海啸预警主要依赖于漂浮式水听器和海底地震仪的观测记录。而漂浮式水听器和海底地震仪价格昂贵，维护困难，难以密集布设，制约了海底地震和海啸预警研究的发展。 

　　美国加州理工学院地震实验室助理教授詹中文联合谷歌光纤通信专家在《Science》发表研究论文，创新性地提出了基于光偏振原理将跨洋通信光缆“转化”为地震仪的方法。这一方法无需增设仪器，不影响光纤正常通讯，不涉及通讯隐私，仅利用通讯公司已有的光纤偏振状态记录即可实现全天候地震、海啸监测，为海底地震研究和海啸预警提供了全新的思路，成为光纤地震学前沿研究领域的新突破。3月3日，詹中文博士受邀参加我所“地球科学前沿论坛”，以“海底光纤地球物理研究：学科交叉与融合”为题做了线上学术报告。该报告受到国内外学者广泛关注，观众人数峰值达到500人上限。　　  

　　光纤地震学是一门新兴的地震学分支。近年来，通过将细如发丝的通讯光纤改造为一系列地震传感器，光纤地震学已成功应用于海洋地球物理观测，引起了国际地学界的广泛关注。在詹中文等的新方法提出之前，光纤地震学主要依赖于两项主流技术，即分布式光纤声学传感（Distributed Acoustic Sensing, DAS; Zhan, 2019）和超稳定激光干涉（Ultrastable Laser Interferometry, ULI; Marra et al., 2018）。 

　　分布式光纤声学传感（DAS）技术通过在通讯光缆一端增置调制解调器，输入激光信号并接收光纤内部瑕点反向散射信号，利用Rayleigh反向散射干涉获取沿光纤的应变或应变率，从而将通讯光纤改造为一系列地震仪（Sladen et al., 2019; Zhan, 2019）。相比于传统地震仪数公里到数十公里的空间采样率，DAS的空间采样率可达1-10m，并且兼具实时传输功能（Wang et al., 2020）。DAS方法已成功应用于大陆和大洋不同构造域，实现了地震波、海洋波浪、海洋表面重力波和海洋微震动等的检测和分离，浅层结构的探测和成像，对地震学和海洋科学研究有重要意义（Williams et al., 2019；Sladen et al., 2019；Spica et al., 2020）。尽管DAS方法具有较高的灵敏度和分辨率，但受限于激光源，目前仅可将