Imaging of seismic and hum sources by time reversal method
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Studies of earthquake sources is one of purpose of many scientists. Today, with the development of FDSN (Federation of Digital Seismometers Networks), the seismograms are continuously recorded. They provide infomation on seismic source and on propagation (related to earth structure) effect. We can easily locate an earthquake by applying the classical methods on seismograms. However, to have a more accurate result on seismic source (seismic moment tensor, source time function), we need to solve an inverse problem. Time-reversal (hereafter referred to as TR) method has been successfully applied for acoustic waves in many fields such as imaging, underwater acoustics, non destructive testing, and for seismic waves in seismic earthquake location, and glacial earthquake imaging. In this thesis , we present the application of TR method to synthetic seismograms due to virtual earthquakes. We show the focusing of January 12th 2010 Haiti earthquake in space and time and the reconstructed focal mechanism by applying the TR method to complete and one-bit seismograms. The level of oscillation of seismic "hum" is well observed. However, the spatial and temporal origin of "hum" is still uncertain, and the idea is to use the advantage focusing source of the TR method to locate it. We assume that this source may be located in space, not in time. We show that hum source is not local but might be distributed in a very large region.
Abstract FR:
Etudier et comprendre les tremblements de terre est le but de beaucoup de chercheurs. De nos jours, avec le développement de la FDSN (Fédération of Digital Seismometers Networks), les sismogrammes contenant à la fois de l'information sur la source sismique et sur l'effet de propagation (structure), sont enregistrés en permanence. On peut facilement localiser un tremblement de terre par les méthodes classiques en utilisant les sismogrammes. Néanmoins, pour avoir un résultat plus précis sur la source sismique (tenseur des moments, fonction temporelle de la source), on a besoin de résoudre le problème inverse. La méthode du Renversement Temporel a permis la mise au point de nombreuses applications en contrôle non destructif, diagnostic médical et domotique dans le domaine des ondes acoustiques. Elle permet aussi de localiser les tremblements de terre et les tremblements glaciaires dans le domaine des ondes sismiques. Dans ce travail de thèse, on présente des applications du principe de retournement temporel aux sources sismiques virtuelles. Ensuite, on montre la localisation en temps et en espace, ainsi que la reconstruction du mécanisme au foyer du tremblement de terre du Haiti le 12 janvier 2010 en appliquant la méthode du renversement temporel aux sismogrammes complets et "one-bit". Le niveau d'excitation du bourdonnement (seismic hum) de la Terre est bien observé. Cependant, son origine n'est pas encore claire. L'idée est d'essayer de localiser sa source. On suppose que sa source est peut-être localisée en espace mais pas en temps. Nous concluons que la source du "hum" n'est pas locale mais au moins régionale.