地震波在时空涨落介质中的传播:均匀化
地球与行星天体物理
2015-06-16 v1
摘要
太阳光球层地震波走时的测量使我们能够推断其内部结构和动力学。在解释这些测量结果时,几乎普遍采用波在时间平稳介质中传播的简化假设。然而,太阳处于不断演化状态,时空尺度范围很广。在零波长极限下,即波长远小于介质变化尺度时,可以应用WKBJ(射线)近似。在这里,我们使用均匀化技术处理谱的另一渐近端——无限波长极限。我们将均匀化应用于波在快速变化介质(空间和时间上)中传播的场景,并推导了介质的有效模型。一个结果是,标量声速在有效模型中变为张量波速,并且可以根据扰动的性质诱导各向异性。这种渐近双尺度展开中的第二项,即所谓的校正项,包含了高阶散射的贡献,导致波场的退相干。这种退相干可能与观测到的太阳波衰减有因果关系。尽管我们这里考虑的示例包括背景的周期性扰动阵列,但均匀化可以扩展到遍历和稳态随机介质。该方法可能对我们解释太阳地震测量结果以及模拟粒化对波散射和简正模本征函数畸变的影响具有广泛意义。
引用
@article{arxiv.1306.3620,
title = {Propagation of seismic waves through a spatio-temporally fluctuating medium: Homogenization},
author = {Shravan Hanasoge and Laurent Gizon and Guillaume Bal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.3620},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 6 figures, in press, ApJ