加州理工学院的研究人员开发出了一种新方法来测量地表和地下蓄水层之间浅层地下区域的土壤湿度。这个区域被称为渗流带，对于植物和农作物通过根部获取水分至关重要。

然而，测量地下水分随时间和地理区域变化的方式传统上依赖于卫星成像，但卫星成像只能提供低分辨率平均值，无法穿透地表以下。此外，包气带内的水分变化很快——一场雷暴可能使一个地区饱和，几天后就会干涸。

新方法依赖于技术，该技术通常用于测量期间地面的震动情况。但是，它也可以检测到人类活动(如交通)的震动。当这些震动穿过地面时，它们会因水的存在而减慢——水分越多，震动移动得越慢。这项新研究通过日常交通产生的隆隆声来测量渗流带中的水含量。

这项研究是水文学家、机械和土木工程助理教授傅晓静(Ruby)和学家、地球物理学教授詹钟文实验室的合作成果。描述这项研究的论文于 8 月 5 日发表在《自然通讯》杂志上。

新方法基于詹氏实验室首创的一项技术，即分布式声学传感 (DAS)。利用这项技术，激光可以指向未使用的地下光纤电缆(如提供互联网的那种)。

当波或任何类型的振动穿过电缆时，激光会发生弯曲和折射。测量激光的摆动可以为研究人员提供有关通过波的信息，使得 10 公里长的电缆相当于一条由数千个传统传感器组成的线路。

2019 年加州里奇克雷斯特发生 7.2 级后，詹教授在附近的电缆上设置了一个 DAS 阵列，用于测量余震。在与傅教授的合作下，团队很快意识到，该阵列还可用于测量日常地下振动如何随土壤含水量而变化。