尾波干涉与经验格林函数重建

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地震干涉作为革命性的重建经验格林函数的方法,在过去近二十年间取得了长足进展。相较于地震激发信号被台站接收的传统方法,地震干涉有诸多优点,如弥补了大地震时空分布不均以及地震定位的的不精确性。本文用400多个6级及以上大地震的尾波垂向分量数据重建了区域(美国)及全球尺度的经验格林函数,但为了获得稳定的经验格林函数需要对大量的互相关函数进行叠加,效率非常低。故本文探讨了影响尾波干涉提取经验格林函数的因素,特别是震源因素。为查明震源因素如何影响尾波干涉提取经验格林函数,本文通过模拟及实际数据系统性地探讨了震源的断层倾角、走向及事件方位角和震中分布对经验格林函数(主要为PKIKP2、PKIIKP2和Rayleigh波)提取的影响。首先,本文发现PKIKP2的平均信噪比随倾角增大呈现先变大后减小的趋势,且在倾角约为45°时达到最大。通过稳相分析,对提取的PKIKP2有主要贡献的能量来自于与其拥有相同射线参数的震相,即近似沿径向出射,正好位于45°倾角断层的P波辐射花样的最大振幅区域。另外,断层走向几乎不能影响Rayleigh波的提取,而事件方位角对其影响非常显著。当事件与台站对近似在同一大圆弧上时,能提取清晰的Rayleigh波,这和面波稳相区域空间分布相吻合。此外,只有当事件与台站对相垂直且事件断层走向与线状台阵平行时,才能获得高信噪比的PKIKP2及PKIIKP2。本文通过计算并对比事件辐射出被台站接收到的能量,发现上述事件方位角及断层走向最利于这两个地核震相的提取。最后,震中分布也影响着尾波干涉提取PKIKP2,当PKIKP2射线路径与震中径向锐角夹角越小,同时震中距越小,重建的地核震相平均信噪比越高。基于本文研究结果,在今后利用尾波干涉提取地核震相及Rayleigh波时,可以过滤掉一些不符合要求的事件,从而更加高效地重建EGFs。
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