衰减介质中地震波的保结构数值模拟

摘要

衰减介质中地震波的数值模拟在地球物理学的相关领域(如地震波反演、成像、地球自由振荡研究、地震波在复杂介质中传播、勘探地震学等)中有着广泛的应用.本文将保结构计算拓展到非保守动力学系统问题，并推出了适用于变系数衰减波动方程的高精度、高效保结构模拟方法。为有效压制数值频散，该方法用优化奇异核褶积算子对衰减波动方程进行空间离散:为了提高长时程模拟的性能，用推出的二阶辛算子替代常用的二阶有限差分算子进行时间离散。在这项研究中，用数值实验验证了该方法的在强衰减模式下的长时程计算及模拟性能。