Simulation of seismograms in a 2-D viscoelastic Earth by pseudospectral methods

Resumen

El algoritmo de modulación seudoespectral es mejorado y aplicado a la simulación de sismogramas generados por sismos oceánicos y continentales, como atención a la atenuación y a la modelación explícita de condiciones a la frontera en el fondo oceánico y a la simulación de la ventana de Rayleigh y la propagación en interfases. El algoritmo se basa en los operadores diferenciales de Fourier y de Chebyshev con una técnica de decomposición de dominios, una malla para el fluido y otra para el sólido. Para la propagación se usa una relación de esfuerzo-deformación basada en variables de memoria. Entre los fenómenos modelados se incluyen las ondas de Scholte, las ondas evanescentes de Rayleigh y los modos dispersivos, así como la ventana de Rayleigh, un mínimo del coeficiente de reflexión en el fondo oceánico que nunca ha sido simulado con métodos directos. Hemos modelado los modos de Rayleigh (principalmente M ₁₁) y las ondas acopladas Rayleigh-Scholte, resolviendo la relación de dispersión para casos simples. Se modeló también efectos de inhomogeneidades aleatorias en la corteza y manto mediante una función de autocovarianza tipo von Kármán que simula los efectos de dispersión de ondas.
El programa bidimensional permite una variación material general y una caracterización completa y exacta de la respuesta para sismos oceánicos y continentales. Se desarrolla un ejemplo para un sismograma originado en la región del Atlántico Sur.