Возникновение предвестников PKP-волн в радиально-симметричной слоистой Земле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время активно развиваются конечно-разностные методы для расчёта волновых полей в Земле. Но, как правило, исследователям не удаётся рассчитать сейсмограммы длительностью более 20 мин даже на суперкомпьютере. Существуют расчёты для радиально-симметричной непрерывной сферической модели Земли, и “предвестники” при этом не обнаруживаются. Обнаружена только дифракция волн на границе: внешнее-внутреннее ядро. Эта дифракция незначительна и не может описать появления “предвестников” PKP‑волн. В случае слоистой (дискретной) модели Земли возникает интерференционная картина преломлённых волн. Это приводит к тому, что впереди PKP‑волн для радиально-симметричной дискретной сферической модели Земли возникает высокочастотное вступление небольшой амплитуды. Причём это вступление имеет вид, характерный для рассеивающего объекта. Анализ лучевой картины и годографа прямой P‑волны показал, что это полностью объясняется сферической геометрией Земли. При преломлении и отражении прямых P‑волн в низах внешнего низкоскоростного ядра возникает множество дифракционных волн. Эти волны образуют интерференционную систему, что и приводит к возникновению высокочастотного вступления впереди PKP‑волн. Это происходит за счёт сферичности Земли. Каждой ветви годографа преломлённых волн соответствует своя дифракционная волна. Заметим, что одна дифракционная волна имеет незначительную амплитуду, но так как их много, то их интерференция приводит к тому, что первое вступление продолжается далеко в сторону меньших углов.

Об авторах

А. Г. Фатьянов

Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: burmin@ifz.ru
Россия, 630090, г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 6

В. Ю. Бурмин

Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: burmin@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

Список литературы

  1. Wen L., Helmberger D. V. // Science. 1998. V. 279. Iss. 5357. P. 1701-1703.
  2. Hedlin M. A.H., Shearer P. M., Earle P. S. // Nature. 1997. V. 387 (6629). P. 145-150.
  3. Gutenberg B. // Eos Trans. AGU. 1957. V. 38. P. 750-753.
  4. Bullen K. E., Burke-Gaffney T.N. // Geophys J. Int. 1958. V. 1. P. 9-17.
  5. Bolt B. A. // Nature. 1962. V. 196. P. 122-124.
  6. Sacks I. S., Saa G. // Year Book Carnegie Inst. Washington. 1969. V. 69. P. 419-426.
  7. Бурмин В. Ю. // Физика Земли. 2004. № 6. С. 24-41.
  8. Бурмин В. Ю., Бойко А. Н. // ДАН. 2017. Т. 472. № 2. С. 197-200.
  9. Kennett B. L.N., Engdahl E. R., Buland R. // Geophys. J. Int. 1995. № 122. P. 108-124.
  10. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977. 736 с.
  11. Fatyanov A. G., Burmin V.Yu. // Planetary and Space Science. 2018. V. 153. P. 100-106.
  12. Фатьянов А. Г. // ДАН. 1990. Т. 310. № 2. С. 323-327.
  13. Korneev V. A., Johnson L. R. // Geophys. J. Int. 1993. № 115. P. 230-250.
  14. Фатьянов А. Г. // Матем. заметки СВФУ. 2016. Т. 23. № 3. С. 91-103.
  15. Seiji T., Ando Kazuto, Takayuki M., Daniel P., Komatitsch D., Tromp Jeroen. // Int. J. High Performance Computing Appl. 2016. V. 30 (4). P. 411-422.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2019

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах