Modélisation des modes propres de vibration dans une Terre anélastique en hétérogène : théorie et applications

Modelling of normal modes of an anelastic and heterogeneous earth: theory and applications

• Auteur / Autrice : Philippe Lognonné
• Direction : Barbara Romanowicz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique interne
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sismogrammes

Perturbation (théorie quantique)

Résumé

La modelisation des modes de vibrations propres et des sismogrammes est etudiee pour des modeles de terre anelastiques, dispersifs, lateralement heterogenes et eventuellement en rotation. Une formulation du probleme spectral et l'expression des sismogrammes sont donnees, ou l'effet des heterogeneites laterales de densite est simplifie. La theorie des perturbations iterees, degeneree ou quasi-degeneree, est utilisee, puis comparee avec la methode variationnelle, pour les perturbations a partir d'un milieu de reference elastique spherique, ou, avec la methode de galerkin, pour les perturbations a partir d'un milieu de reference anelastique spherique. Dans les deux cas, elle converge et permet un calcul beaucoup plus rapide des modes et frequences propres. L'erreur introduite conduit a des termes seculaires dans le calcul des sismogrammes, beaucoup plus faibles que le bruit micro-sismique et donc insignifiants. Les sismogrammes sont calcules par une nouvelle methode, evitant de sommer les singulets a tout instant. Quelques applications de ces techniques sont developpees. Dans la premiere, la sensibilite des modes propres de faible degre angulaire aux heterogeneites laterales de petite longueur d'onde est demontree, et une nouvelle methode de calcul des coefficients d'interaction associes a ces heterogeneites exposee. On montre alors qu'une distribution globale de panaches traversant le manteau et se superposant aux modeles existants du manteau inferieur permet de mieux expliquer les observations de splitting des modes de manteau et de diffraction des modes de graine. Une seconde application permet de preciser l'importance du couplage entre branches fondamentales. Son effet sur les amplitudes des trains d'ondes de surface, sur la frequence moyenne et le splitting des coefficients d'attenuation des modes propres est montre. Les futures inversions de modeles de terre devront en tenir com