利用伪谱和有限差分混合方法并行模拟全月球模型SH波传播
在各向同性介质中,和P-SV波场相比,SH波场只包含水平极化的剪切波分量,在介质不连续面不会发生波形的转换,因此,波形相对比较简单,在地震学研究中,它常用来研究诸如核幔边界区域的横向非均匀结构。在月震波观测资料和模拟结果上均可看到,和P波相比,S波之后的散射和多重反射要强很多。本研究中,为了深入了解全月球模型月震波传播过程,以及S波之后多重反射的特征,采用伪谱法和有限差分混合方法模拟二维全月球模型中SH波传播过程。所采用的全月球模型为通过一个大圆的二维剖面,采用交错网格对模型离散化,求解SH波方程时,在水平方向和垂直方向分别采用伪谱法和四阶精度有限差分法近似空问微分。为了提高计算效率,利用MPI在计算机机群系统上实现并行计算,沿矢径方向将模型分为不同的区域,分别分配到不同的处理器上。分别对深震和浅震进行计算,显示了它们产生的SH波在全月球中的传播过程。在此基础上,通过模型计算,讨论了横向厚度剧烈变化的月壳以及频率特征对月震波多重反射的影响。还通过模拟波形和实际月震观测波形的对比,讨论了数值模拟所能够解释的波形特征,以及不能给出的波形特征,为进一步的模拟计算提供依据。
月震波 传播机制 全月球模型 伪谱法 有限差分法
姜祥华 王彦宾 秦艳芳
北京大学地球与空间科学学院地球物理学系 北京 100871 Institut de Physique du Globe de Paris 4 place Jussieu 75252 Paris Cedex 05
国内会议
北京
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730-730
2014-10-19(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)