基于辛-谱元方法的地球自由振荡保弥散衰减数值模拟

作者：李冰非; 李小凡^*; 李峰; 龚飞

来源：地球物理学报, 2021, 64(11): 4022-4030.

• 地球自由振荡
• 地球内部结构
• 保结构数值模拟方法
• 非保守动力学系统
• 弥散衰减

对大地震激发的全球自由振荡的研究是探查地球内部结构的重要研究方向之一.以地球自由振荡数值模拟高精度、长时程、全球模拟的需求为导向,本文提出了一种适用于地球自由振荡高精度模拟的辛格式-谱元保弥散数值模拟方法.真实地球介质中弹性波能量的衰减成因复杂,对于甚低频情形,地球自由振荡的弥散衰减不容忽视.本文将保结构数值方法拓展至非保守动力学系统,发展了适用于弥散-黏弹阻尼介质弹性波方程的保弥散低阶辛格式数值模拟方法,将其应用于全球尺度地球自由振荡衰减效应数值模拟.数值模拟结果表明等效弥散衰减为地球深部(地核)自由振荡衰减的重要成分,并得出地球外核的等效弥散衰减系数.本文提出的方法为通过自由振荡研究探索地核非均匀性提供了一条的新途径.

• 单位
  中国地震灾害防御中心; 中国科学院地质与地球物理研究所