如何区分P、S、爱情和瑞利波在地震记录?

Question

我应该找什么特性来确定每一种类型的波在一个地震记录吗?信号处理方法(过滤器、变换等…)我应该使用来确定他们吗?

Answer 1

有两个重要的方法来识别不同类型的波在地震记录:

1. 他们的速度。这些波传播速度不同:纵波是最快的,那么s波,然后爱波,然后瑞利。由于地震记录地球位移的措施,粒子速度,或水压力在运行时间,这意味着波出现在不同的时间记录。如果我们知道或者猜测他们的速度,那么我们可以模型在不同站和到达时间试图识别不同的波阵面时。这是一个例子的镜头记录(距离x在横轴上,时间t垂直),你可以看到反射p波和瑞利波:来者是一个函数的斜率的波速度。一旦我们在某些领域(通常可以区分它们t- - - - - -x,f- - - - - -x,或τ- - - - - -p),我们可以设计过滤器,利用这个事实。
2. 振荡的模式。海浪是由不同类型的杰出particple运动。例如,p波纵,横s波,瑞利波是圆形的。如果我们有一个传感器,可以探测粒子的运动在三维空间中,我们可以认识到波形。在石油天然气行业,地震反射数据是一个重要的工具,所谓的多组分的(或三分量,或3 c)传感器是现在普遍的;这是一个例子。恐怕除了我,但我知道他们使用的方法之一将不同波形偏振是奇异值分解。

协调P -和横波反射在反射地震学是一个伟大的问题今天。一切都变得更加复杂,这些波能转换从一个到另一个。例如,当从一个弹性纵波反射界面,喜欢摇滚broundaries,一些能量转化成s波。此外,一些录音设备对垂直地面运动比水平更敏感(例如单分量检波器接收),所以我们的记录往往强烈过滤。结果是,做减法多个波类型并不容易。

Answer 2

您可以自动检测P波与S波的事件,但是我不知道方法自动提取瑞利和爱波直接从震动图。

正如@kwinkunks指出事情复杂的现实世界中。了解一个事件是一个迭代的引导过程,最简单的办法就是通过观察从几站,最好是多组分的录音记录。

我的经验是在区域范围内地震地震信号幅度也是一个强大的鉴别器——快速、低振幅P波到达。那么慢,高振幅地震横波之后。你可以看到这发生在你最初的地震记录与或者你可以看这个有点相关一只狗的视频。

Answer 3

补充当前和很好的答案,我们可以看一个地震记录:

从(http://www.bgs.ac.uk/discoveringGeology/hazards/earthquakes/images/dia_seismogram.jpg)

正如你所看到的,我们知道,p波(压缩)通常会到来前s(剪切)。此外,一般来说,s波将身体波前到达更强的反应。区分哪些波,我们使用三个方向的地震检波器,将记录三种不同的震动图:径向、南北和东西。请注意,所有这些方向互相垂直。具体波的波动特征分析将导致强或弱扰动在每个不同的定向地震仪取决于浪潮的到来。例如,如果一个横波到达直接下地震检波器,因为波动,它将显示大部分的东西和南北震动图和径向地震记录没有变形引起的那个方向。

足以说,有很多因素和“技巧”,地震学家用来区分这些电波。成为一个大师在这要花上数年的这样做,和善于这也可能导致一个非常不错的薪水。