Sanddyner kan vara härliga att se, men de har länge varit seismiska bråkmakare för geofysiker som försöker upptäcka vad som ligger under jorden i närheten. En ny studie tar ett stick för att ta reda på hur sanddyner förorenar seismiska undersökningar i hopp om att hitta sätt att kringgå dem.

Seismiska undersökningar som letar efter olja och gas använder vad som kallas en tummelbil, som bokstavligen dunkar marken för att skicka seismiska signaler genom jorden. Dessa signaler tas emot av seismometrar en bit bort. Geologiska strukturer under jorden detekteras av hur de reflekterar, böj och på annat sätt ändra tumperns seismiska vågor.

När seismologer utför dessa undersökningar nära sanddyner, dock, de märker att deras signaler inte kommer klart fram.

"Lantmätare har märkt mycket ljud, "sade Matthew Arran, en doktorsexamen student vid Institutionen för tillämpad matematik och teoretisk fysik vid University of Cambridge i Storbritannien. "Ibland kan du verkligen inte läsa någonting ... Så vi frågar, vad är detta sanddynbrus och kan vi göra vad som helst för att undvika det. "

Arran är huvudförfattare till en rapport om arbetet i Journal of Geophysical Research:Solid Earth , en tidskrift för American Geophysical Union.

För att förstå sanddynens buller, Arran och hans kollegor skapade en matematisk simulering av en halvmåneformad barchandyn på en platt mark. Sedan simulerade de en dumperbils seismiska signal för att se vad sanddyner gjorde med den seismiska signalen som upptäcktes av seismometrarna.

De fann att sanddyner kan fungera som ekokammare för seismiska vågor, reflekterar dem och sänder dem igen ganska länge efter att den ursprungliga seismiska signalen har dött bort. Sanddyner är gjorda av lösare material än marken under dem. Denna skillnad i material innebär att seismiska vågor färdas med olika hastigheter i sanddynerna och marken. I den verkliga världen blir det ännu mer komplicerat, eftersom det ofta finns ytterligare lager med varierande densitet och löshet i sanddyner som ytterligare kan förändra de seismiska vågorna.

Forskarna flyttade den simulerade seismiska signalkällan och seismometrarna runt i simuleringen för att se om det fanns några platser som orsakade mindre av denna bullriga ekokammareffekt. De fann att vindar från den enkla barchandynen fick mindre seismiskt ljud. De fann också att deras simulerade sanddyner var känsliga för vissa seismiska vågfrekvenser och inte andra, vilket tyder på att lantmätare kan prova olika frekvenser av seismiska signaler, som vissa kanske inte kvitterar ekningen i sanddynerna lika mycket som andra.

Arran sa att nästa steg är att forskare ska gå ut på fältet och testa dessa idéer. Han hoppas att den nya studien kommer att ge lantmätare en plats att börja när de letar efter ett idealiskt sätt att utföra sina seismiska undersökningar.

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av bloggar om jord- och rymdvetenskap, värd för American Geophysical Union. Läs den ursprungliga historien här.