Going deep: New ground motion model more accurately simulates earthquakes, explosions

Ученые Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) создали новую модель на основе адъюнктной волновой томографии (AWT), которая точнее моделирует сейсмические колебания от землетрясений и взрывов. Исследование, опубликованное в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, было отмечено редакцией.

Модель описывает трехмерную сейсмическую структуру верхних 400 км Земли в западной части США. В отличие от типичных томографических моделей, она использует полностью трехмерное моделирование распространения волн для вычисления чувствительности наблюдаемых сейсмограмм к структуре Земли. Это позволяет получать более точные симуляции и лучше оценивать параметры сейсмического источника. Для создания модели потребовалось более 60 000 высокопроизводительных вычислений на суперкомпьютере Lassen, чтобы выполнить 256 итераций моделирования для 72 землетрясений и согласовать почти 100 000 сейсмограмм.

Разработка имеет ключевое значение для мониторинга ядерных испытаний и оценки сейсмической опасности. Модель, лучше согласующаяся с длиннопериодными данными (20–120 секунд), позволяет точнее определять характеристики источника сейсмических событий, устраняя искажения из-за неучтенной 3D-структуры Земли. Это улучшает возможности национального и международного мониторинга.

«Эта модель уникальна, поскольку основана на гораздо большем числе итераций инверсии, чем предыдущие, и обеспечивает значительно лучшее соответствие записанным сейсмограммам», — отметил ведущий автор статьи, ученый LLNL Арти Роджерс. Точное моделирование крупномасштабной структуры является необходимым первым шагом для последующей работы с более короткопериодными волнами, важными для оценки сейсмического риска.