近地表速度不均匀下的高频瑞雷波传播特性研究

摘要

本文采用交错网格有限差分方法，合理设计白由边界条件，实现了含近地表速度不均匀结构下的瑞雷波传播高精度数值模拟。通过儿类典型二维和三维近地表不均匀结构下的瑞雷波传播数值模拟实验，分析了近地表速度不均匀对瑞雷波传播的影响规律。分析发现，隆起地形和近地表低速不均匀体对瑞雷波振幅具有放大效应，其原因是因为这两类不均匀结构将部分瑞雷波能量圈闭其中，通过多次的反射使其振幅叠加而达到振幅加强的效应，同时在不均匀结构四周将产生强烈的绕射波。而凹陷地形对高频瑞雷波则有着极强烈的阻碍作用，穿越地形后瑞雷波振幅衰减严重。而近地表高速不均匀体相对来说其影响较小。且瑞雷波频率越高受到的影响越严重。这些数值试验结论为在复杂地区开展瑞雷波勘探奠定了基础。