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Using Local Infrasound to Estimate Seismic Velocity and Earthquake Magnitudes

次声 地震计 地震学 地质学 地震噪声 波形 声学 工程类 电信 物理 雷达
作者
K. A. Macpherson,David Fee,Juliann R. Colwell,Alex J. C. Witsil
出处
期刊:Bulletin of the Seismological Society of America [Seismological Society of America]
卷期号:113 (4): 1434-1456 被引量:8
标识
DOI:10.1785/0120220237
摘要

ABSTRACT Earthquake ground motions in the vicinity of receivers couple with the atmosphere to generate pressure perturbations that are detectable by infrasound sensors. These so-called local infrasound signals traverse very short source-to-receiver paths, so that they often exhibit a remarkable correlation with seismic velocity waveforms at collocated seismic stations, and there exists a simple relationship between vertical seismic velocity and pressure time series. This study leverages the large regional network of infrasound sensors in Alaska to examine local infrasound from several light to great Alaska earthquakes. We estimate seismic velocity time series from infrasound pressure records and use these converted infrasound recordings to compute earthquake magnitudes. This technique has potential utility beyond the novelty of recording seismic velocities on pressure sensors. Because local infrasound amplitudes from ground motions are small, it is possible to recover seismic velocities at collocated sites where the broadband seismometers have clipped. Infrasound-derived earthquake magnitudes exhibit good agreement with seismically derived values. This proof-of-concept demonstration of computing seismic magnitudes from infrasound sensors illustrates that infrasound sensors may be utilized as proxy vertical-component seismometers, making a new data set available for existing seismic techniques. Because single-sensor infrasound stations are relatively inexpensive and are becoming ubiquitous, this technique could be used to augment existing regional seismic networks using a readily available sensor platform.
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