Normal mode simulation of prompt elastogravity signals induced by an earthquake rupture

Autor: Jan Harms, Martin Vallée, M. Barsuglia, Jean-Paul Ampuero, Eric Clévédé, Kévin Juhel, J. P. Montagner, Pascal Bernard, B. F. Whiting
Přispěvatelé: Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), APC - Cosmologie, Physique Corpusculaire et Cosmologie - Collège de France (PCC), Collège de France (CdF)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France (CdF)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biochimie et génétique cellulaires (IBGC), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), National Institute for Nuclear Physics (INFN), University of Florida [Gainesville], AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), University of Florida [Gainesville] (UF), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-IPG PARIS-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Geophysical Journal International
Geophysical Journal International, Oxford University Press (OUP), 2019, 216 (2), pp.935-947. ⟨10.1093/gji/ggy436⟩
Geophysical Journal International, 2019, 216 (2), pp.935-947. ⟨10.1093/gji/ggy436⟩
ISSN: 0956-540X
1365-246X
DOI: 10.1093/gji/ggy436⟩
Popis: International audience; As soon as an earthquake starts, the rupture and the propagation of seismic waves redistribute masses within the Earth. This mass redistribution generates in turn a long-range perturbation of the Earth gravitational field, which can be recorded before the arrival of the direct seismic waves. The recent first observations of such early signals motivate the use of the normal mode theory to model the elastogravity perturbations recorded by a ground-coupled seismometer or gravimeter. Complete modelling by normal mode summation is challenging due to the very large difference in amplitude between the prompt elastogravity signals and the direct P-wave signal. We overcome this problem by introducing a two-step simulation approach. The normal mode approach enables a fast computation of elastogravity signals in layered self-gravitating Earth models. The fast and accurate computation of gravity perturbations indicates instrument locations where signal detection may be achieved, and may prove useful in the implementation of a gravity-based earthquake early warning system.
Databáze: OpenAIRE
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