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Sandbox Physics
地震成像 · 边学边做实验

从一个界面,到一整幅地下图像

地震波与地下成像:从岩层界面到层析成像

一束 P 波以 40 度打到岩层界面上,可能有一半以上的能量变成 S 波继续传播。地震学家正是利用这种转换、到时和整条波形,来给地震定位,描绘看不见的地下岩石。这门课先讲决定角度和振幅的规律,再给一次地震定位并检验误差椭圆,然后把射线延迟反演成一张图并判断哪些部分可信,最后用伴随法拟合波形,看清它为什么要先从低频做起。

波与震源 · 第一至五章

界面怎样改变一束波,地震从哪里开始

推出 P 波和 S 波的速度,用 Snell 定律让射线拐弯,在界面上把一束 P 波分成四束;再用到时给地震定位,检验它的误差椭圆能信到什么程度。

从两种波速开始 →

给地下成像 · 第六至八章

层析、波形反演和它们的局限

把射线延迟变成一张图,读懂它的分辨率矩阵;用伴随梯度拟合整条波形,看清周期跳跃;最后自己读一篇讨论分辨率检验的论文。

从层析成像开始 →

八章课程,配着例题与实验读

  1. 01 L1

    固体岩石为什么有两种地震波

    一次地震为什么发出两种速度不同的体波?各自的速度由什么决定?

    阅读与动手 →
  2. 02 L1

    地震波的 Snell 定律与临界角

    地震射线在岩层界面上往哪边折?透射波什么时候就过不去了?

    阅读与动手 →
  3. 03 L2

    P 波在岩层界面上怎样分配能量

    一束 P 波打到两种岩石的界面上,它的能量有多少进入每一束出射波?

    阅读与动手 →
  4. 04 L2

    用 P 波和 S 波到时给地震定位

    几个只记录到时的台站,怎样找出一次地震在哪里、在什么时刻开始?

    阅读与动手 →
  5. 05 L2

    地震定位的误差椭圆,以及它没算进去的误差

    一次地震定位的不确定度有多大?误差椭圆什么时候可信?

    阅读与动手 →
  6. 06 L2

    走时层析成像与分辨率矩阵

    许多射线走时怎样变成一张岩石快慢分布图?图上哪些部分可信?

    阅读与动手 →
  7. 07 L3

    波形反演中的伴随梯度与周期跳跃

    怎样用记录到的波形拟合几千个岩石波速?为什么拟合有时会收敛到错误的模型?

    阅读与动手 →
  8. 08 L4

    读 Rawlinson 与 Spakman(2016)论地震层析的分辨率检验

    读层析成像论文里的棋盘检验或尖峰检验时,该看什么?Rawlinson 和 Spakman 的分析说明这类检验能证明什么、不能证明什么?

    阅读与动手 →
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