水中甚低频声源激发海底地震波的传播

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1、万方数据第3l卷第7期哈尔滨工程大学学报V01．31Na．72010年7月JournalofHarbinEngineeringUniversityJul．2010doi：10．3969／j．issn．1006-7043．2010．07．011水中甚低频声源激发海底地震波的传播张海刚，朴胜春，杨士莪(哈尔滨工程大学水声技术实验室，黑龙江哈尔滨150001)摘要：目前关于海底地震波的理论分析仅局限于水平分层的弹性海底，该文对倾斜弹性海底的地震波传播规律进行研究．研究了浅海海底地震波的激发机理，当海底为弹性海底，且海底切变波速度大于水中声速时，水中

2、声源能激发出水中的波导简正波和Schohe波、弹性海底的次表面波和Seholte波．建立预报海底地震波场的抛物方程方法模型，研究了海底地震波的传播规律：甚低频声波在具有倾斜弹性海底的海洋环境中传播时，水中波导简正波和海底的次表面波会随着海水深度的减小出现能量泄漏现象．关键词：地震波；甚低频声波；弹性抛物方程近似中图分类号：0427．1文献标志码：A文章编号：1006-7043(2010)07-0879-09PropagationofseismicwavescausedbyunderwaterinfrasoundZHANGHai—gang，PI

3、AOSheng-chun，YANGShi-e(AcousticScienceandTechnologyLaboratory，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Atpresent，theoreticalanalysisofthebottomseismicwavehavebeenlimitedtodealingwithahorizontallayeredelasticbottom．Amoredetailedunderstandingwouldallowmoreaccur

4、atemodelingoftheinteractionsofseismicwaveswiththeoceanbottom．Themechanismspromotingseismicwavepropagationinshallowwaterwerestudied．Withanelasticoceanbottomandashearwavelargerthanthespeedofsounditwasfoundthatallfourca-ses．thenormalmodesinwaterandtheScholtewavesinwater。aswell

5、asthesub．interfacewavesandtheSchohewaveswereexcitedbylowfrequencysourcesinshallowwater．Anelasticparabolicapproximationmethodforcalcu—latingseismicwaveswasdeveloped．Afielddistributionruleforseismicwaveswasalsoanalyzed．Inwedgeshapedbasinswithanelasticbottom，theenergyofthenorm

6、almodesinwateraswellasthatofsub-interfacewaveswillex—perieneeleakageaswaterdepthdecreased．Keywords：seismicwave；infrasound；elasticparabolicapproximation舰船地震波场作为一种新的舰船物理场，具有广泛的应用前景⋯．舰船地震波属于表面波，在地球物理学的其他领域，如海洋地震测量中，在流体一固体界面传播的波即为Schohe波．20世纪40年代，Worzel和Ewing首次进行了海底地震波接收的浅海爆炸声传

7、播实验，实验的接收装置为一个垂直轴的地震波检波器和一个水听器．Urick指出了浅海海域收稿日期：2010-05-25．基金项目：国家自然科学基金资助项日(50979019)．作者简介：张海刚(1981-)，男，讲师，硕士，E-mail：zhanghaigang@hr-beu．edu．cn；朴胜春(1968一)，男，教授．博士牛导师：杨士莪(193l一)，男，教授，中国工程院院士．通信作者：张海刚．利用舰船地震波进行探测和跟踪舰船的可能性，并利用三轴地震检波器进行实验．Mcleroy⋯利用九元地震波拾振器阵开展浅海中的爆炸声实验．1978年，D

8、ieterRauchⅢ利用海底地震波拾振器(ocean-bottomseismometers，OBS)，是由3个正交的听器和1个水听器组成)进行了爆炸声的海底地波接