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Crustal attenuation characteristics in northwestern Turkey in the range from 1 to 10 Hz / Bindi, D. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 200-214 p. Titre : Crustal attenuation characteristics in northwestern Turkey in the range from 1 to 10 Hz Titre original : Caractéristiques dans la croûte d'atténuation en Turquie occidentale du nord dans la gamme de 1 à 10 hertz Type de document : texte imprimé Auteurs : Bindi, D., Auteur ; S. Parolai, Auteur Article en page(s) : 200-214 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Réplique  sismique  Séisme  Séismogrammes Index. décimale : 62 Ingénierie. Art de l'ingénieur. Technologie en général Résumé : We have analyzed the aftershocks (ML <4.5) following the 1999 Izmit earthquake (Mw 7.4) to infer the frequency-dependent attenuation characteristics of both P and S waves, in the frequency range from 1 to 10 Hz and in the distance range from 10 to 140 km. A linear-predictive model is assumed to describe the spectral amplitudes in terms of attenuation and source contributions. The results show that both P and S waves undergo a strong attenuation along ray paths shorter than 40 km, while the secondary arrivals significantly contribute to the spectral amplitudes over the distance range from 40 to 60 km, as also confirmed by the computation of synthetic seismograms. For longer ray paths, the decrease in attenuation suggests an increase in the propagation efficiency with depth. Finally, the spectral attenuation curves are flattened, or sloped upward at low frequencies in the range from 100 to 140 km, due to the contemporary arrivals of direct waves and postcritical reflections from the Moho. In terms of geometrical spreading and anelastic attenuation, the attenuation in the range from 10 to 40 km is well described by a spreading coefficient n = 1 for both P and S waves, and the quality factors can be approximated by QS(f) = 17f0.80 for 1 ≤ f ≤ 10 Hz and QP(f) = 56f0.25 for 2.5 ≤ f ≤ 10 Hz. For ray paths in the range from 60 to 80 km, the attenuation weakens but the interaction between seismic waves and propagation medium is more complex. The multilapse time window analysis (MLTWA) is applied to quantify the amount of scattering loss and intrinsic absorption for S waves. The seismic albedo B0 decreases from 0.5 at 1 Hz to 0.3 at 10 Hz, while the total quality factor QT increases from about 56 to 408. The multiple lapse time-window analysis (MLTWA) results provide only an average estimate of the attenuation properties in the range from 10 to 80 km. In fact, by neglecting the variation of attenuation with depth, the MLTWA results underestimate attenuation for distances less than 40 km, and do not capture the significant features caused by the integrated energy of the secondary arrivals observed in the range from 40 to 60 km. Nous avons analysé la réplique sismique (ml <4.5) suivant le tremblement de terre 1999 d'Izmit (Mw 7.4) pour impliquer les caractéristiques dépendantes d'atténuation de fréquence des vagues de P et de S, dans la gamme de fréquence de 1 à 10 hertz et dans la gamme de distance de 10 à 140 kilomètres. On assume qu'un modèle prédictif linéaire décrit les amplitudes spectrales en termes de contributions d'atténuation et de source. Les résultats prouvent que les vagues de P et de S subissent une atténuation forte le long des chemins de rayon plus sous peu que 40 kilomètres, alors que les arrivées secondaires contribuent de manière significative aux amplitudes spectrales sur la gamme de distance de 40 à 60 kilomètres, comme également confirmé par le calcul des séismogrammes synthétiques. Pour de plus longs chemins de rayon, la diminution de l'atténuation suggère une augmentation de l'efficacité de propagation avec la profondeur. En conclusion, les courbes spectrales d'atténuation sont aplaties, ou vers le haut inclinées à de basses fréquences dans la gamme de 100 à 140 kilomètres, de dû aux arrivées contemporaines des vagues directes et aux réflexions postcritical du Moho. En termes de propagation géométrique et atténuation anelastic, l'atténuation dans la gamme de 10 à 40 kilomètres est bien décrite par un coefficient de propagation n = 1 pour des vagues de P et de S, et les facteurs de qualité peuvent-ils être rapprochés par QS(f) = 17f0.80 pour 1 ? f ? 10 hertz et QP(f) = 56f0.25 pour 2.5 ? f ? 10 hertz. Pour des chemins de rayon dans la gamme de 60 à 80 kilomètres, l'atténuation s'affaiblit mais l'interaction entre les vagues séismiques et le milieu de propagation est plus complexe. L'analyse de fenêtre de temps de multilapse (MLTWA) est appliquée pour mesurer la quantité de disperser la perte et l'absorption intrinsèque pour S ondule. L'albedo séismique B0 diminue de 0.5 à 1 hertz à 0.3 à 10 hertz, alors que tout le facteur de qualité quart augmente environ de 56 à 408. Les résultats multiples de l'analyse de fenêtre de temps de faute (MLTWA) fournissent seulement une évaluation moyenne des propriétés d'atténuation dans la gamme de 10 à 80 kilomètres. Dans le fait, en négligeant la variation de l'atténuation avec la profondeur, le MLTWA résulte sous l'atténuation d'évaluation pour des distances moins de 40 kilomètres, et ne capture pas les dispositifs significatifs provoqués par l'énergie intégrée des arrivées secondaires observées dans la gamme de 40 à 60 kilomètres. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Crustal attenuation characteristics in northwestern Turkey in the range from 1 to 10 Hz = Caractéristiques dans la croûte d'atténuation en Turquie occidentale du nord dans la gamme de 1 à 10 hertz [texte imprimé] / Bindi, D., Auteur ; S. Parolai, Auteur . - 200-214 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 200-214 p. Mots-clés : Réplique  sismique  Séisme  Séismogrammes Index. décimale : 62 Ingénierie. Art de l'ingénieur. Technologie en général Résumé : We have analyzed the aftershocks (ML <4.5) following the 1999 Izmit earthquake (Mw 7.4) to infer the frequency-dependent attenuation characteristics of both P and S waves, in the frequency range from 1 to 10 Hz and in the distance range from 10 to 140 km. A linear-predictive model is assumed to describe the spectral amplitudes in terms of attenuation and source contributions. The results show that both P and S waves undergo a strong attenuation along ray paths shorter than 40 km, while the secondary arrivals significantly contribute to the spectral amplitudes over the distance range from 40 to 60 km, as also confirmed by the computation of synthetic seismograms. For longer ray paths, the decrease in attenuation suggests an increase in the propagation efficiency with depth. Finally, the spectral attenuation curves are flattened, or sloped upward at low frequencies in the range from 100 to 140 km, due to the contemporary arrivals of direct waves and postcritical reflections from the Moho. In terms of geometrical spreading and anelastic attenuation, the attenuation in the range from 10 to 40 km is well described by a spreading coefficient n = 1 for both P and S waves, and the quality factors can be approximated by QS(f) = 17f0.80 for 1 ≤ f ≤ 10 Hz and QP(f) = 56f0.25 for 2.5 ≤ f ≤ 10 Hz. For ray paths in the range from 60 to 80 km, the attenuation weakens but the interaction between seismic waves and propagation medium is more complex. The multilapse time window analysis (MLTWA) is applied to quantify the amount of scattering loss and intrinsic absorption for S waves. The seismic albedo B0 decreases from 0.5 at 1 Hz to 0.3 at 10 Hz, while the total quality factor QT increases from about 56 to 408. The multiple lapse time-window analysis (MLTWA) results provide only an average estimate of the attenuation properties in the range from 10 to 80 km. In fact, by neglecting the variation of attenuation with depth, the MLTWA results underestimate attenuation for distances less than 40 km, and do not capture the significant features caused by the integrated energy of the secondary arrivals observed in the range from 40 to 60 km. Nous avons analysé la réplique sismique (ml <4.5) suivant le tremblement de terre 1999 d'Izmit (Mw 7.4) pour impliquer les caractéristiques dépendantes d'atténuation de fréquence des vagues de P et de S, dans la gamme de fréquence de 1 à 10 hertz et dans la gamme de distance de 10 à 140 kilomètres. On assume qu'un modèle prédictif linéaire décrit les amplitudes spectrales en termes de contributions d'atténuation et de source. Les résultats prouvent que les vagues de P et de S subissent une atténuation forte le long des chemins de rayon plus sous peu que 40 kilomètres, alors que les arrivées secondaires contribuent de manière significative aux amplitudes spectrales sur la gamme de distance de 40 à 60 kilomètres, comme également confirmé par le calcul des séismogrammes synthétiques. Pour de plus longs chemins de rayon, la diminution de l'atténuation suggère une augmentation de l'efficacité de propagation avec la profondeur. En conclusion, les courbes spectrales d'atténuation sont aplaties, ou vers le haut inclinées à de basses fréquences dans la gamme de 100 à 140 kilomètres, de dû aux arrivées contemporaines des vagues directes et aux réflexions postcritical du Moho. En termes de propagation géométrique et atténuation anelastic, l'atténuation dans la gamme de 10 à 40 kilomètres est bien décrite par un coefficient de propagation n = 1 pour des vagues de P et de S, et les facteurs de qualité peuvent-ils être rapprochés par QS(f) = 17f0.80 pour 1 ? f ? 10 hertz et QP(f) = 56f0.25 pour 2.5 ? f ? 10 hertz. Pour des chemins de rayon dans la gamme de 60 à 80 kilomètres, l'atténuation s'affaiblit mais l'interaction entre les vagues séismiques et le milieu de propagation est plus complexe. L'analyse de fenêtre de temps de multilapse (MLTWA) est appliquée pour mesurer la quantité de disperser la perte et l'absorption intrinsèque pour S ondule. L'albedo séismique B0 diminue de 0.5 à 1 hertz à 0.3 à 10 hertz, alors que tout le facteur de qualité quart augmente environ de 56 à 408. Les résultats multiples de l'analyse de fenêtre de temps de faute (MLTWA) fournissent seulement une évaluation moyenne des propriétés d'atténuation dans la gamme de 10 à 80 kilomètres. Dans le fait, en négligeant la variation de l'atténuation avec la profondeur, le MLTWA résulte sous l'atténuation d'évaluation pour des distances moins de 40 kilomètres, et ne capture pas les dispositifs significatifs provoqués par l'énergie intégrée des arrivées secondaires observées dans la gamme de 40 à 60 kilomètres. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org

Cumulative attenuation along source-to-receiver paths in northwestern Turkey / Bindi, D. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 188-199 p. Titre : Cumulative attenuation along source-to-receiver paths in northwestern Turkey Titre original : Atténuation cumulative le long de source aux chemins de récepteur en Turquie occidentale du nord Type de document : texte imprimé Auteurs : Bindi, D., Auteur ; H. Grosser, Auteur ; S. Parolai, Auteur Article en page(s) : 188-199 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Séisme  Turquie  Répliques  sismiques Index. décimale : 551.2 Résumé : The attenuation of shear waves propagating in the crust of northwestern Turkey has been investigated in the frequency range 1–10 Hz. A standard spectral inversion scheme is applied to a data set of 245 aftershocks (ML <4.5) of the 1999 Izmit earthquake. The obtained attenuation-with-distance curves have been described in terms of the t* cumulative attenuation parameter and its dependence on frequency and distance investigated. At 1 Hz, Q–1, evaluated by normalizing t* to the travel time, is generally larger than 0.025 for source-to-station distances smaller than 40 km, indicating the presence of a highly attenuating upper crust in the area. Over longer distances, Q–1 decreases, suggesting a decrease in the attenuation with depth. By contrast, the normalized t* computed for earthquakes recorded at stations having almost the same distance from the sources do not show a strong dependence on the backazimuth. These results suggest that the decrease of Q–1 with depth is more significant than its lateral variations. Regarding its frequency dependence, Q–1 almost linearly decreases with frequency. Finally, the near-surface-attenuation parameter k is evaluated at 12 stations and the results discussed in terms of site, event, and propagation contributions. The event contribution is not negligible and shows a significant positive correlation with magnitude. The site term is smaller than 0.020 sec for rock or topographic sites, while it assumes values of 0.036 sec and 0.042 sec for two stations installed over thick soft sedimentary layers. L'atténuation des vagues de cisaillement propageant dans la croûte de la Turquie du nord-ouest a été étudiée dans la gamme de fréquence 1-10 hertz. Un arrangement spectral standard d'inversion est appliqué à un Modem de 245 répliques sismiques (Ml <4.5) du tremblement de terre 1999 d'Izmit. L'atténuation obtenue avec des courbes de distance ont été décrites en termes de t * paramètre cumulatif d'atténuation et sa dépendance à légard la fréquence et distance étudiée. À 1 hertz, Q-1, évalué en normalisant t * au temps de voyage, est généralement plus grand que 0.025 pour que la source poste des distances plus petit que 40 kilomètres, indiquant la présence d'une croûte supérieure atténuante fortement dans le secteur. Au-dessus de plus longues distances, Q-1 diminue, suggérant une diminution de l'atténuation avec la profondeur. En revanche, le t normal * calculé pour des tremblements de terre enregistrés aux stations ayant presque la même distance des sources ne montrez pas une dépendance forte à légard le backazimuth. Ces résultats suggèrent que la diminution de Q-1 avec la profondeur soit plus significative que ses variations latérales. Concernant sa dépendance de fréquence, Q-1 diminue presque linéairement avec la fréquence. En conclusion, le paramètre extérieur proche k d'atténuation est évalué à 12 stations et aux résultats discutés en termes d'emplacement, événement, et contributions de propagation. La contribution d'événement n'est pas négligeable et ne montre pas une corrélation positive significative avec la grandeur. La limite d'emplacement est plus petite que 0.020 sec pour la roche ou les emplacements topographiques, alors qu'elle assume des valeurs de 0.036 sec et de 0.042 sec pour deux couches sédimentaires douces épaisses finies installées par stations. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Cumulative attenuation along source-to-receiver paths in northwestern Turkey = Atténuation cumulative le long de source aux chemins de récepteur en Turquie occidentale du nord [texte imprimé] / Bindi, D., Auteur ; H. Grosser, Auteur ; S. Parolai, Auteur . - 188-199 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 188-199 p. Mots-clés : Séisme  Turquie  Répliques  sismiques Index. décimale : 551.2 Résumé : The attenuation of shear waves propagating in the crust of northwestern Turkey has been investigated in the frequency range 1–10 Hz. A standard spectral inversion scheme is applied to a data set of 245 aftershocks (ML <4.5) of the 1999 Izmit earthquake. The obtained attenuation-with-distance curves have been described in terms of the t* cumulative attenuation parameter and its dependence on frequency and distance investigated. At 1 Hz, Q–1, evaluated by normalizing t* to the travel time, is generally larger than 0.025 for source-to-station distances smaller than 40 km, indicating the presence of a highly attenuating upper crust in the area. Over longer distances, Q–1 decreases, suggesting a decrease in the attenuation with depth. By contrast, the normalized t* computed for earthquakes recorded at stations having almost the same distance from the sources do not show a strong dependence on the backazimuth. These results suggest that the decrease of Q–1 with depth is more significant than its lateral variations. Regarding its frequency dependence, Q–1 almost linearly decreases with frequency. Finally, the near-surface-attenuation parameter k is evaluated at 12 stations and the results discussed in terms of site, event, and propagation contributions. The event contribution is not negligible and shows a significant positive correlation with magnitude. The site term is smaller than 0.020 sec for rock or topographic sites, while it assumes values of 0.036 sec and 0.042 sec for two stations installed over thick soft sedimentary layers. L'atténuation des vagues de cisaillement propageant dans la croûte de la Turquie du nord-ouest a été étudiée dans la gamme de fréquence 1-10 hertz. Un arrangement spectral standard d'inversion est appliqué à un Modem de 245 répliques sismiques (Ml <4.5) du tremblement de terre 1999 d'Izmit. L'atténuation obtenue avec des courbes de distance ont été décrites en termes de t * paramètre cumulatif d'atténuation et sa dépendance à légard la fréquence et distance étudiée. À 1 hertz, Q-1, évalué en normalisant t * au temps de voyage, est généralement plus grand que 0.025 pour que la source poste des distances plus petit que 40 kilomètres, indiquant la présence d'une croûte supérieure atténuante fortement dans le secteur. Au-dessus de plus longues distances, Q-1 diminue, suggérant une diminution de l'atténuation avec la profondeur. En revanche, le t normal * calculé pour des tremblements de terre enregistrés aux stations ayant presque la même distance des sources ne montrez pas une dépendance forte à légard le backazimuth. Ces résultats suggèrent que la diminution de Q-1 avec la profondeur soit plus significative que ses variations latérales. Concernant sa dépendance de fréquence, Q-1 diminue presque linéairement avec la fréquence. En conclusion, le paramètre extérieur proche k d'atténuation est évalué à 12 stations et aux résultats discutés en termes d'emplacement, événement, et contributions de propagation. La contribution d'événement n'est pas négligeable et ne montre pas une corrélation positive significative avec la grandeur. La limite d'emplacement est plus petite que 0.020 sec pour la roche ou les emplacements topographiques, alors qu'elle assume des valeurs de 0.036 sec et de 0.042 sec pour deux couches sédimentaires douces épaisses finies installées par stations. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org

Effect of transient seismic noise on estimates of H/V spectral ratios / S. Parolai in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 228-236 p. Titre : Effect of transient seismic noise on estimates of H/V spectral ratios Titre original : Effet de bruit séismique passager sur des évaluations des rapports spectraux de H/V Type de document : texte imprimé Auteurs : S. Parolai, Auteur ; J. J. Galiana-Merino, Auteur Article en page(s) : 228-236 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bruit  séismique  Séisme Index. décimale : 551.2 Résumé : The horizontal-to-vertical (H/V) spectral ratio of seismic noise has become a widely used tool in microzonation over the last decade. However, attempts to provide standards for seismic-noise analysis have only recently been made. One point often debated is whether only the stationary part of the recorded signal must be used or also the transients. Until now, no systematic analysis has been carried out to clarify this point. In this study, we compare H/V spectral ratios obtained using stationary noise with those calculated without any a priori selection of the signal. Results show that transients have no (or very little) effect on the H/V ratio. Furthermore, we filter the seismograms using a wavelet-packet transform method, to perform H/V spectral-ratio calculations for only the transients. Results show a large variability in the H/V shape that we explain, by means of numerical simulations, as being due to source type and distance from the receiver relative to the thickness of the sedimentary cover. L'horizontal (H/V) au rapport spectral vertical du bruit séismique est devenu un outil largement répandu dans le microzonation pendant la dernière décennie. Cependant, des tentatives de fournir des normes pour l'analyse de séismique-bruit ont été faites tout récemment. Un point souvent discuté est si seulement la partie stationnaire du signal enregistré doit être employée ou également les coupures. Jusqu'ici, aucune analyse systématique n'a été effectuée pour clarifier ce point. Dans cette étude, nous comparons des rapports spectraux de H/V obtenus en utilisant le bruit stationnaire à ceux calculés sans n'importe quel choix a priori du signal. Les résultats prouvent que les coupures ont no (ou très peu) effet sur le rapport de H/V. En outre, nous filtrons les séismogrammes employant un paquet d'ondelette transformons la méthode, pour exécuter des calculs spectraux de rapport de H/V pour seulement les coupures. Les résultats montrent une grande variabilité dans la forme de H/V que nous expliquons, au moyen de simulations numériques, en tant qu'étant dus au type et à la distance de source du récepteur relativement à l'épaisseur de la couverture sédimentaire. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : parolai@gfz-potsdam.de [article] Effect of transient seismic noise on estimates of H/V spectral ratios = Effet de bruit séismique passager sur des évaluations des rapports spectraux de H/V [texte imprimé] / S. Parolai, Auteur ; J. J. Galiana-Merino, Auteur . - 228-236 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 228-236 p. Mots-clés : Bruit  séismique  Séisme Index. décimale : 551.2 Résumé : The horizontal-to-vertical (H/V) spectral ratio of seismic noise has become a widely used tool in microzonation over the last decade. However, attempts to provide standards for seismic-noise analysis have only recently been made. One point often debated is whether only the stationary part of the recorded signal must be used or also the transients. Until now, no systematic analysis has been carried out to clarify this point. In this study, we compare H/V spectral ratios obtained using stationary noise with those calculated without any a priori selection of the signal. Results show that transients have no (or very little) effect on the H/V ratio. Furthermore, we filter the seismograms using a wavelet-packet transform method, to perform H/V spectral-ratio calculations for only the transients. Results show a large variability in the H/V shape that we explain, by means of numerical simulations, as being due to source type and distance from the receiver relative to the thickness of the sedimentary cover. L'horizontal (H/V) au rapport spectral vertical du bruit séismique est devenu un outil largement répandu dans le microzonation pendant la dernière décennie. Cependant, des tentatives de fournir des normes pour l'analyse de séismique-bruit ont été faites tout récemment. Un point souvent discuté est si seulement la partie stationnaire du signal enregistré doit être employée ou également les coupures. Jusqu'ici, aucune analyse systématique n'a été effectuée pour clarifier ce point. Dans cette étude, nous comparons des rapports spectraux de H/V obtenus en utilisant le bruit stationnaire à ceux calculés sans n'importe quel choix a priori du signal. Les résultats prouvent que les coupures ont no (ou très peu) effet sur le rapport de H/V. En outre, nous filtrons les séismogrammes employant un paquet d'ondelette transformons la méthode, pour exécuter des calculs spectraux de rapport de H/V pour seulement les coupures. Les résultats montrent une grande variabilité dans la forme de H/V que nous expliquons, au moyen de simulations numériques, en tant qu'étant dus au type et à la distance de source du récepteur relativement à l'épaisseur de la couverture sédimentaire. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : parolai@gfz-potsdam.de