|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Взаимосвязь ускорений сейсмических движений дна и вариаций придонного давления, зарегистрированных глубоководными станциями DONET во время землетрясения Тохоку 2011тезисы доклада
- Авторы: Карпов В.А., Носов М.А., Матсумото Х., Канеда Й.
- Сборник: ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ XVIII научная школа 26 февраля - 4 марта 2018 года, Нижний Новгород НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОЛНЫ – 2018
- Тезисы
- Год издания: 2018
- Место издания: ИПФ РАН Нижний Новгород
- Первая страница: 60
- Последняя страница: 61
- Аннотация: В XXI веке донные датчики давления приобрели известность как надежное средство регистрации волн цунами. Серьезным недостатком этой технологии является зашумленность сигнала проявлениями сейсмических и гидроакустических волн. Вдали от источника цунамигенного землетрясения сигнал цунами и шумовой сигнал - проявления сейсмических и гидроакустических волн - разделены во времени. Но в ближней зоне сигнал цунами практически неразличим на фоне шума. Для надежного выделения сигнала цунами необходимо иметь четкие представления о природе и механизмах формирования сигналов, регистрируемых донным датчиком давления. Цель настоящей работы состоит в развитии этих представлений на основе одновременной регистрации движений дна и придонного давления, которые были выполнены во время землетрясения Тохоку 2011 сетью глубоководных станций DONET. Каждая станция оборудована трехкомпонентными сейсмометрами (акселерометрами) и датчиками давления, которые расположены на расстоянии не более 10 м. В работах [1-4] было высказано предположение, что характер отклика сжимаемого водного слоя на колебания дна с частотой f определяется ее соотношением с парой критических частот f_g=0.3sqrt(g/H) и f_ac=c/4H., где H – глубина океана, g – ускорение силы тяжести, c – скорость звука в воде. При f<f_g возбуждаются гравитационные волны, при f>f_ac – гидроакустические волны, а при f_g<f<f_ac никакие волны не возникают, в этом случае водный слой совершает вынужденные колебания. В диапазоне вынужденных колебаний вариации давления и вертикальная компонента ускорения движения дна должны быть связаны в соответствии со вторым законом Нью-тона формулой p=ρHa_z, где ρ — плотность воды. Выполненный нами кросс-спектральный анализ данных DONET подтверждает наличие такой связи, тем самым доказывая факт существования диапазона вынужденных колебаний. Однако для некоторых станций квадрат когерентности незначительно отличался от 1, кроме того наблюдался незначительный сдвиг фаз между сигналами вертикального ускорения и давления. Мы выдвинули гипотезу, что эти отклонения связаны с вкладом в вариации давления горизонтальных движений близлежащих подводных склонов. Выполненные нами теоретические оценки показывают, что при удалении от склона вариации давления должны затухать экспоненциально, и на расстоянии 2-3 глубин океана этот вклад должен быть фактически неразличимым. Установлено, что обработка записей DONET с учетом горизонтальных компонент ускорений позволяет либо полностью устранить, либо существенно уменьшить дефекты идеальности кросс-спектра в диапазоне вынужденных колебаний, что подтверждает выдвинутую гипотезу. Литература 1. Bolshakova, A.V. Hydroacoustic effects in the 2003 Tokachi-oki tsunami source / A.V. Bolshakova, S. Inoue, S.V. Kolesov, H. Matsumoto, M.A. Nosov, T. Ohmachi // Russian Journal of Earth Sciences. 2011. V. 12, №2. P.1-14. 2. Hiroyuki, M. Analysis of pressure and acceleration signals from the 2011 Tohoku earthquake observed by the DONET seafloor network / M. Hiroyuki, M.A. Nosov, S.V. Kolesov, K. Yoshiyuki // Journal of Disaster Research. 2017. V. 12. №1 2017. P. 163-175. 3. Levin, B. Physics of tsunamis. / B. Levin, M. Nosov – London, Springer, 2016. – 388 p. 4. Nosov, M.A Optimal Initial Conditions for Simulation of Seismotectonic Tsunamis/ M.A. Nosov, S.V. Kolesov // Pure and Applied Geophysics, 2011. V. 168, №6. P 1223-1237
- Добавил в систему: Карпов Вячеслав Александрович