Modes propres de la Terre et phénomènes dissipatifs

par Mickaël Delatre

Thèse de doctorat en Sismologie

Sous la direction de Bernard Valette.

Soutenue en 2007

à Chambéry .


  • Résumé

    L'observation des modes globaux de vibrations sismiques de la Terre devient de plus en plus précise, avec la mise en place de nouveaux instruments de qualité, et permet de mesurer avec une grande qualité leur fréquence et leur facteur d'atténuation. Les facteurs d'atténuation mesurés permettent de mieux comprendre les processus dissipatifs dans les couches profondes de la Terre. Le calcul des modes globaux de la Terre à partir d'un modèle 1D anisotrope est effectué actuellement par MINOS, avec une méthode par mineurs et un calcul de l'atténuation par perturbation, et par le programme de Kobayashi, qui calcule les fréquences propres complexes par inversion globale de matrice. Nous présentons une nouvelle méthode de calcul des modes globaux de la Terre capable de calculer directement les modes en complexe, qui grâce à une réorthogonalisation des solutions n'utilise pas les mineurs. Après avoir exploré les modèles fréquentiels de rhéologie, nous présentons la mise en place et l'optimisation de la méthode que nous avons développée; nous utilisons ensuite cette méthode pour l'étude du couplage atmosphère-Terre et la modélisation des couches limites magnétovisqueuses dans le noyau externe pour les modes globaux.

  • Titre traduit

    Earth global modes and dissipative phenomena


  • Résumé

    As new quality instruments are set up, we get more precision for the observation of the global seismic modes of the Earth and we are able to measure their frequency and their attenuation factor. These measurements give a better understanding of the dissipative processes taking place in the inner layers of the Earth. M INOS computes the global modes using a 1D anisotropic Earth model, with minors and a perturbation method to calculate the attenuation factor; Kobayashi devised a method to calculate the complex frequencies, using a global matrix inversion. We present a new global modes method computing directly the complex eigenfrequencies and eigenmodes, which avoids the use of minors with a reorthogonalisation of the solutions. After an introduction to the frequency models for the Earth rheology, we show the set up and the optimisation of the developed method; we then use this method to study the atmosphere-Earth coupling and the modelisation of the viscomagnetic boundary layers.

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