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Comparaison of different one-xay propagators for wave forward propagation in heterogeneous crustal wave guides / Li-Yun Fu in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 3 (Juin 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 3 (Juin 2006) . - 1091-1113 p. Titre : Comparaison of different one-xay propagators for wave forward propagation in heterogeneous crustal wave guides Titre original : Comparaison de différents propagateurs à sens unique pour la propagation vers l'avant de vague des guides dans la croûte hétérogènes de vague Type de document : texte imprimé Auteurs : Li-Yun Fu, Auteur Article en page(s) : 1091-1113 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Croûte  de  vague  Hétérogènes  Onde  Propagation  propagateur  Variations  latérales  Vague  Séismogrammes Index. décimale : 551.2 Résumé : Crustal wave guides are usually heterogeneous on many scales, some of which can be investigated for regional phases by one-way approximation methods. The advantage of one-way propagation methods is the greater saving of computing time and memory, often up to several orders, than the full-waveform numerical methods. By slicing a half-space crustal wave guide into a number of slabs perpendicular to the propagation direction, Wu et al. (2000) formulate a wide-angle pseudoscreen method for the SH half-space problem, which leads to a generalized screen propagator (GSP) for simulating Lg propagation. In this article we introduce a broadband constant-coefficient propagator for the SH half-space problem, which accounts for wide angles in large-contrast media while allowing implementation using Fourier transforms alone. Particular attention is paid to the first-order separation-of-variables screen propagator (SVSP1) that significantly improves the split-step Fourier (SSF) method for large lateral variations at the cost of one more Fourier transform in each slab. Advancing wave fields by SVSP1 is actually a linear interpolation in the wavenumber domain between two split-step terms. We benchmark the SSF, GSP, and SVSP1 synthetic seismograms against the full-waveform boundary-element synthetics for flat, belling, and necking crustal wave guides, which shows that the SVSP1 method can model the Lg phase and the mantle wave (head wave) quite well in both travel time, energy, and waveform for most common mantle velocity perturbations. These numerical comparisons also demonstrate some limitations (especially in waveform) of the one-way propagation methods to model the Lg code attributed by forward scatterings as a result of lateral irregularities of the Moho. Les guides dans la croûte de vague sont habituellement hétérogènes sur beaucoup d'échelles, certains dont peut être étudié pendant des phases régionales par des méthodes à sens unique d'approximation. L'avantage des méthodes à sens unique de propagation est l'économie plus grande de la durée de calcul et de la mémoire, souvent jusqu'à plusieurs ordres, que les méthodes numériques de pleine forme d'onde. En découpant un guide dans la croûte de vague de demi-espace dans un certain nombre de galettes perpendiculaires à la direction de propagation, Wu et autres. (2000) formuler un grand-angulaire pseudoscreen la méthode pour le problème SH de demi-espace, qui mène à un propagateur généralisé d'écran (système de préférences généralisées) pour simuler la propagation d'atterrisseur. En cet article nous présentons un propagateur constant à bande large de coefficient pour le problème SH de demi-espace, qui explique des angles larges dans de grands médias de contraste tout en permettant l'exécution employant Fourier seul transforme. Une attention particulière est prêtée à la première séparation d'ordre du propagateur d'écran de variables (SVSP1) qui améliore de manière significative la méthode fendue de Fourier d'étape (SSF) pour de grandes variations latérales au coût d'une plus de transformée de Fourier en chaque galette. Avançant la vague des champs par SVSP1 est réellement une interpolation linéaire dans le domaine nombre de vague entre deux limites fendues d'étape. Nous repère les séismogrammes SSF, système de préférences généralisées, et SVSP1 synthétiques contre les pleins synthétiques d'élément de frontière de forme d'onde pour plat, belling, et les guides dans la croûte de vague de striction, qui prouve que la méthode SVSP1 peut modeler la phase d'atterrisseur et la vague de manteau (vague principale) tout à fait bien dans tous les deux temps, énergie, et forme d'onde de voyage pour la plupart des perturbations communes de vitesse de manteau. Ces comparaisons numériques démontrent également quelques limitations (particulièrement dans la forme d'onde) des méthodes à sens unique de propagation pour modeler le code d'atterrisseur attribué par des scatterings vers l'avant en raison des irrégularités latérales du Moho. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Comparaison of different one-xay propagators for wave forward propagation in heterogeneous crustal wave guides = Comparaison de différents propagateurs à sens unique pour la propagation vers l'avant de vague des guides dans la croûte hétérogènes de vague [texte imprimé] / Li-Yun Fu, Auteur . - 1091-1113 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 3 (Juin 2006) . - 1091-1113 p. Mots-clés : Croûte  de  vague  Hétérogènes  Onde  Propagation  propagateur  Variations  latérales  Vague  Séismogrammes Index. décimale : 551.2 Résumé : Crustal wave guides are usually heterogeneous on many scales, some of which can be investigated for regional phases by one-way approximation methods. The advantage of one-way propagation methods is the greater saving of computing time and memory, often up to several orders, than the full-waveform numerical methods. By slicing a half-space crustal wave guide into a number of slabs perpendicular to the propagation direction, Wu et al. (2000) formulate a wide-angle pseudoscreen method for the SH half-space problem, which leads to a generalized screen propagator (GSP) for simulating Lg propagation. In this article we introduce a broadband constant-coefficient propagator for the SH half-space problem, which accounts for wide angles in large-contrast media while allowing implementation using Fourier transforms alone. Particular attention is paid to the first-order separation-of-variables screen propagator (SVSP1) that significantly improves the split-step Fourier (SSF) method for large lateral variations at the cost of one more Fourier transform in each slab. Advancing wave fields by SVSP1 is actually a linear interpolation in the wavenumber domain between two split-step terms. We benchmark the SSF, GSP, and SVSP1 synthetic seismograms against the full-waveform boundary-element synthetics for flat, belling, and necking crustal wave guides, which shows that the SVSP1 method can model the Lg phase and the mantle wave (head wave) quite well in both travel time, energy, and waveform for most common mantle velocity perturbations. These numerical comparisons also demonstrate some limitations (especially in waveform) of the one-way propagation methods to model the Lg code attributed by forward scatterings as a result of lateral irregularities of the Moho. Les guides dans la croûte de vague sont habituellement hétérogènes sur beaucoup d'échelles, certains dont peut être étudié pendant des phases régionales par des méthodes à sens unique d'approximation. L'avantage des méthodes à sens unique de propagation est l'économie plus grande de la durée de calcul et de la mémoire, souvent jusqu'à plusieurs ordres, que les méthodes numériques de pleine forme d'onde. En découpant un guide dans la croûte de vague de demi-espace dans un certain nombre de galettes perpendiculaires à la direction de propagation, Wu et autres. (2000) formuler un grand-angulaire pseudoscreen la méthode pour le problème SH de demi-espace, qui mène à un propagateur généralisé d'écran (système de préférences généralisées) pour simuler la propagation d'atterrisseur. En cet article nous présentons un propagateur constant à bande large de coefficient pour le problème SH de demi-espace, qui explique des angles larges dans de grands médias de contraste tout en permettant l'exécution employant Fourier seul transforme. Une attention particulière est prêtée à la première séparation d'ordre du propagateur d'écran de variables (SVSP1) qui améliore de manière significative la méthode fendue de Fourier d'étape (SSF) pour de grandes variations latérales au coût d'une plus de transformée de Fourier en chaque galette. Avançant la vague des champs par SVSP1 est réellement une interpolation linéaire dans le domaine nombre de vague entre deux limites fendues d'étape. Nous repère les séismogrammes SSF, système de préférences généralisées, et SVSP1 synthétiques contre les pleins synthétiques d'élément de frontière de forme d'onde pour plat, belling, et les guides dans la croûte de vague de striction, qui prouve que la méthode SVSP1 peut modeler la phase d'atterrisseur et la vague de manteau (vague principale) tout à fait bien dans tous les deux temps, énergie, et forme d'onde de voyage pour la plupart des perturbations communes de vitesse de manteau. Ces comparaisons numériques démontrent également quelques limitations (particulièrement dans la forme d'onde) des méthodes à sens unique de propagation pour modeler le code d'atterrisseur attribué par des scatterings vers l'avant en raison des irrégularités latérales du Moho. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org