Simulation par la méthode des éléments spectraux des formes d'onde obtenues par corrélation de bruit sismique

par Paul Cupillard

Thèse de doctorat en Géophysique interne

Sous la direction de Jean-Paul Montagner et de Yann Capdeville.

Soutenue en 2008

à l'Institut de Physique du Globe (Paris) .

  • Titre traduit

    Spectral element simulation of waveforms obtained by correlation of ambient seismic noise


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    La forme d'onde que l'on peut obtenir en corrélant le bruit de fond sismique enregistré à deux stations distinctes constitue une signature extrêmement intéressante du milieu qui sépare les deux stations. Récemment apparu, ce type de données vient compléter les enregistrements de séismes pour étudier la structure interne de la Terre. Malheureusement, seule l'information sur la phase a été considérée jusqu'ici, et nous nous demandons dans ce travail de thêse s'il est également possible d'utiliser l'amplitude, le but ultime étant d'élaborer une simulation des formes d'onde en question par la méthode des éléments spectraux (SEM). Dans un premier temps, nous nous intéressons aux caractéristiques de corrélations obtenues grâce à du bruit généré de maniêre synthétique. Deux distributions de sources sont alors envisagées, l'une uniforme et l'autre non-uniforme, et l'atténuation est soigneusement étudiée, que le bruit corrélé soit brut, binarisé ou blanchi. Nous procédons ensuite à la simulation éléments spectraux de ces corrélations synthétiques. Pour cela, il est nécessaire de prendre en compte les amplitudes spectrales du flux de bruit anisotrope qui traverse le réseau de stations considéré. Nous nous servons alors du renversement temporel et créons une source étendue qui, placée en un récepteur et se propageant grâce à la SEM dans un milieu donné, permet de retrouver les corrélations de bruit effectuées entre ce récepteur et les autres stations du réseau. Le résultat est démontré non seulement numériquement mais aussi d'un point de vue théorique en manipulant le théorême de représentation. Par ailleurs, le code éléments spectraux utilisé est présenté en détails avant d'être validé. Il permet de modéliser la propagation des ondes sismiques à l'échelle régionale et est employé, à titre d'exemple, pour simuler des séismes dans un modêle 3D de l'Europe. Enfin, une application à des corrélations issues du bruit sismique réel est exposée. Nous y discutons les problêmes liés à la variation spatio-temporelle des sources de bruit et montrons des résultats qui laissent présager un bel avenir à notre méthode

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  • Détails : 1 vol. (146 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 139-146. 111 réf. bibliogr.

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  • Cote : T GLOB 2008 3

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 08 GLOB 0003
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