《基于区域变化特征进行地球内核顶部300km速度与衰减各向异性的分析(地球物理学论文)》修改意见稿
1、“.....是常数,是波在内核中的衰减值由此可见,通过计算和在频域中频谱比对数的斜率,可以方便地推算出值,进而计算出值在这个过程中,我们用多通道滤波方法条射线在第层的走时在反演中,我们将每个区域的走时残差都按照东西向和南北向分为两组如图对每组数据,根据公式和反演维分层速度模型,并进行区域间的对比图澳大利亚非洲和太平洋中部地区的相对走时残差空心圆与折返深度的关系图中分组数据实心圆是利用宽的窗口,步长平移计算得到的,误差条表示个标准差在数据中,蓝色和红色符号分别对应东西向数据和南北向数据图则显示了个区域中内核速度在两个方向随深度的变化总的来说,在顶部,澳大利亚东西向的速度比模型快非洲东西向速度比模型慢而太平洋中部东西向速度与模型没有明显差异当深度大于时,这个区域东西向速度没有明显差异,只有的变化幅度此外,澳大利亚南北向和东西向的速度没有明显差异......”。
2、“.....其中地幔不均性对走时残差的校正是基于的波维地幔模型,图是澳大利亚非洲和太平洋中部的相对走时残差随深度的变化横坐标的深度是在内核中的转折深度,即的最大采样深度为反映相对走时残差随深度的变化趋势,我们对数据进行了平滑平均,即对原始残差在深度上用宽度为,步长为的滑动窗口计算其均值图中显示,穿过澳大利亚区域的东西向残差大多为正值,并且随深度的增加逐渐减小,说明这个区域的速度比参考模型快但随着深度的增加,速度的增加逐渐减小此外,澳大利亚南北向的走时残差与东西向的走时残差没有明显差异,说明澳大利亚的速度各向异性较弱或不存在各向异性另方面,非洲和太平洋中部的东基于区域变化特征进行地球内核顶部速度与衰减各向异性的分析地球物理学论文震相射线路径图和走时曲线图图中震源深度为,震中距......”。
3、“.....我们筛选数据的标准是震级大于,震中距在之间为了获取更多南北向的数据,地震事件或台站处于高纬度地区纬度时,则放宽地震震级到大于所有的地震数据都去除了仪器响应并进行了的带通滤波为了保证数据的质量,我们手动挑选出了具有清晰的震相以及高信噪比的地震波形数据根据南北向和东西向的数据在地球内核中的分布,最终选取了个区域,它们分别位于澳大利亚非洲和太平洋中部下方,其中每个区域南北向和东西向数据都有很好的覆盖图为了表达简洁,以下文中提到的澳大利亚非洲和太平洋中部区域都代表澳大利亚非洲和果地震学研究很久之前就观测到沿南北向穿过地球内核的波相对于东西向传播的波具有更小的振幅和更宽的波形,这种现象可以用衰减的各向异性来解释但由于全球高纬度地区地震和台站的分布并不多......”。
4、“.....例如,和认为非洲下方的内核存在明显的衰减各向异性,而等在欧洲下方的内核中并没有发现衰减各向异性另外,和通过分析全球的数据发现内核的衰减各向异性也存在东西半球差异然而,他们的数据来自全球不同的区域,不同方向的数据覆盖并不好,因此衰减各向异性的结果可能会受到内核衰减的区域不均匀性的影响在本研究中,我们系统收集了到的全球和存在由于穿过内核的波极难被发现,内核的速度各向异性都是通过研究不同方向传播的波来确定在本文中,我们把各向异性按方向分为南北向和东西向,其中南北向指基本平行于地球自转轴的方向,而东西向指平行于赤道面的方向之前的地震学研究表明地球内核存在复杂的维速度结构在内核顶部,无论速度的各向同性还是各向异性都存在东西半球差异,即内核东半球的各向同性速度快于西半球其余部分,而西半球速度的各向异性强于东半球其次......”。
5、“.....虽然还存在定争议,但在内核的最深处很可能存在着个各向异性与顶部不致的内内核陈佳维等,如此复杂的地球内核结构对我们解释内核的形成提出了巨大的挑战衰减是研究内核的另外个重要参数,它对内核结构和组分的变化更为敏感因此将地球内核的速度和摘要衰减结构是地球内核的重要性质,它可以与地球内核的速度结构结合,对内核的形成和演化机制提供更全面的信息本文系统收集了年到年全球区域和临时地震台网的和数据,研究了澳大利亚非洲和太平洋中部下方内核顶部的速度和衰减各向异性结构速度结果表明,澳大利亚下方内核的速度没有明显的各向异性,但是非洲和太平洋中部下方的内核具有明显的各向异性,且非洲的速度各向异性强于太平洋中部同时,相对于模型,澳大利亚的平均速度快,而非洲和太平洋中部的平均速度与参考模型没有明显差异对于内核的衰减结构,我们得到以下结果在东西方向,内核顶部左右的区域......”。
6、“.....非洲和太平洋中部下方的内核衰减存在明显的各向异性此外,内不同的生长过程和不同的变形,导致铁晶体不同的排列方式,进步造成了速度衰减和各向异性的不均性结论通过分析的相对走时残差和的频谱比,我们反演了澳大利亚非洲和太平洋中部个区域下方内核顶部的速度和衰减结构结果表明这个区域的速度和衰减存在明显的不均性澳大利亚区域内核的速度快衰减强,而非洲和太平洋中部内核的速度慢衰减弱另方面,澳大利亚区域的内核没有明显的各向异性,而非洲和太平洋中部区域的内核存在明显的各向异性,且非洲的各向异性强于太平洋中部同时,速度与衰减呈正相关关系,并且衰减的横向变化以及各向异性的区域变化主要集中在内核顶部这些结果可能与内核生长的区域性变化有关,这种区域性变化可以通过内核与核幔边界的热耦合得到解释......”。
7、“.....导致速度和衰减的相关性,表明内核顶部的各向异性主要与铁晶体的定向排列有关,详细的讨论在节中成因机制为了解释内核的半球结构,研究者们提出了两种物理机制种是平移对流模型,即内核在生长过程中其重心的偏移使东西半球的物质分别发生熔融或结晶,从而导致了两个半球的不同速度和衰减另种模型则认为内核的生长与核幔边界的不均匀热结构之间存在耦合核幔边界的横向温度变化可以影响内核不同区域的热流,也可以在不同区域产生熔融或结晶过程第种模型中,熔融和结晶过程造成了铁晶体颗粒大小的不同东半球铁晶体大,西半球铁晶体小,解释了速度和衰减的半球变化然而这种平移对流不能导致任何剪切变形,因而很难解释内核各向异性的存在第种模型认为核幔边界不均的热流可以通过外核对流作用的增加,个区域内核衰减的方向性差异逐渐减小,表明衰减的各向异性差异也只存在于内核顶部定范围讨论在节和节中......”。
8、“.....图,澳大利亚非洲和太平洋中部个区域的速度和衰减结构明显存在相关性,主要表现为快慢速与高低衰减相对应为了更清楚的展示这种相关性,我们将速度和衰减直接对比,由于澳大利亚区域没有明显各向异性,这里只显示了非洲和太平洋中部的数据图和图中显示,无论是东西向还是南北向,非洲和太平洋中部区域的速度和衰减都呈现比较好的相关性,即高速对应高衰减,低速对应低衰减,其中非洲区域尤其明显,这也表明非洲区域的各向异性较强图内核中速度和衰减的关系和分别是非洲和太平向和南北向路径的衰减在本文研究的个区域中,结果显示内核的横向不均性在深度大于时逐渐消失和等也发现内核顶部存在不均匀性且该不均性的厚度在左右然而我们反演出的值明显大于......”。
9、“.....但太平洋中部的衰减随着深度的变化结果与等结果致,即衰减随着深度增加而增强,并在衰减达到最强澳大利亚和非洲的衰减随深度的变化与太平洋中部相似,但是这两个区域在的衰减最强,在衰减都开始减弱衰减的各向异性地震学研究很早就认识到地球内核介质的衰减结构可能呈现各向异性,如和观测到穿过非洲下方南北向的与振幅比比东西向更小基于区域变化特征进行地球内核顶部速度与衰减各向异性的分析地球物理学论文铁晶体的随机或优先取向排列,从而形成不同的各向异性受限于数据,我们的研究只针对有限的个区域为了更好地了解内核结构,我们仍需对其他区域以及内核的更深处进行进步的研究,为地球动力学和矿物学提供更精确的观测依据同时,矿物学和动力学模型也必须要考虑内核的区域性变化,以及各向异性的存在参考文献陈佳维,钮凤林,宁杰远北京大学学报自然科学版,李乐,周蕙兰......”。
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