Сейсмический шум


В геофизике , геологии , гражданском строительстве и смежных дисциплинах сейсмический шум — это общее название относительно постоянной вибрации земли, вызванной множеством причин, которая часто является неинтерпретируемым или нежелательным компонентом сигналов, регистрируемых сейсмометрами .

Физически сейсмический шум возникает в основном из-за поверхностных или околоповерхностных источников и, таким образом, состоит в основном из упругих поверхностных волн . Волны низкой частоты (ниже 1 Гц ) обычно называют микросейсмами , а волны высокой частоты (выше 1 Гц) — микротреморами . Основными источниками сейсмических волн являются деятельность человека (например, транспорт или промышленная деятельность), ветры и другие атмосферные явления, реки и океанские волны .

Сейсмический шум имеет отношение к любой дисциплине, которая зависит от сейсмологии , включая геологию , разведку нефти , гидрологию , сейсморазведку и мониторинг состояния конструкций . В этих дисциплинах его часто называют окружающим волновым полем или окружающими вибрациями (однако последний термин может также относиться к вибрациям, передаваемым по воздуху, зданиям или опорным конструкциям).

Сейсмический шум часто мешает деятельности, чувствительной к посторонним вибрациям, включая мониторинг и исследования землетрясений , прецизионное фрезерование , телескопы , детекторы гравитационных волн и выращивание кристаллов . Однако сейсмический шум также имеет практическое применение, в том числе определение малодеформационных и изменяющихся во времени динамических свойств строительных конструкций, таких как мосты , здания и плотины ; сейсмические исследования строения недр во многих масштабах, часто с использованием методов сейсмической интерферометрии ; Мониторинг окружающей среды , например, в речной сейсмологии; и оценка карт сейсмического микрорайонирования для характеристики местной и региональной реакции грунта во время землетрясений.

Исследования происхождения сейсмического шума [1] показывают, что низкочастотная часть спектра (ниже 1 Гц) обусловлена ​​в основном естественными причинами, главным образом океанскими волнами . В частности, глобально наблюдаемый пик между 0,1 и 0,3 Гц явно связан с взаимодействием волн на воде почти одинаковых частот, но идущих в противоположных направлениях. [2] [3] [4] [5] При высокой частоте (выше 1 Гц) сейсмический шум в основном создается деятельностью человека, такой как дорожное движение и промышленные работы; но есть и естественные источники, в том числе реки. [6] Свыше 1 Гц ветер и другие атмосферные явления также могут быть основным источником колебаний грунта. [7][8]

Антропогенный шум, обнаруженный в периоды низкой сейсмической активности, включает «землетрясения» футбольных болельщиков, топающих ногами в Камеруне. [9]