陈世仲 ， 李小凡， 汪文帅

1 中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院地球与行星物理重点实验室， 北京　100029 2 中国科学院大学， 北京　100049 3 华北水利水电大学资源与环境学院， 郑州　450045 4 宁夏大学数学计算机学院， 银川　750021

地球自由振荡的保结构模拟

陈世仲1,2,3， 李小凡1， 汪文帅4

1 中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院地球与行星物理重点实验室， 北京100029 2 中国科学院大学， 北京100049 3 华北水利水电大学资源与环境学院， 郑州450045 4 宁夏大学数学计算机学院， 银川750021

摘要大地震等诸多激励均能激发全球自由振荡现象，通常表现为驻波形式的全球整体振荡.现有的地震波数值模拟方法多为非保结构方法，无法压制长时程计算中的积累误差.本文采用优化的三阶辛格式谱元法，对地球自由振荡及全球尺度的地震波传播进行了长时程模拟.通过与传统的基于Newmark算法的谱元方法结果对比分析，明确验证了本文所得优化的三阶辛格式谱元法在模拟地球自由振荡等大规模长时程问题上的优越性和准确性.上述进展在方法论层面为今后探测、刻画全球尺度地球非均匀结构的驻波数值方法奠定了部分基础，并为相关研究领域提供了新的选择.

关键词地球自由振荡； 保结构模拟； 长时程追踪； 三阶辛格式谱元法

1引言

大地震、火山爆发、大气流动等地球内部运动均能激发地球作为类球体的本征振荡.地球自由振荡现象从基本特征来看，是在整个地球尺……