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Modulation de l’énergie sismique par la marée
Éric Beucler, Antoine Mocquet, Martin Schimmel, SébastienChevrot, Jérôme Vergne, Matthieu Sylvander, Pierrick Gernigon &
Olivier Quillard†
Laboratoire de Planétologie et GéodynamiqueObservatoire des Sciences de l’Univers Nantes Atlantique
/data/eric/img/logo/logoresifquadri.jpgPYROPE
Éric Beucler (LPG) Tidal modulation of the seismic energy JST RESIF (13 oct. 2015) 1 / 17
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The seismic signal, the seismic noise and vice-versa
2015 Oct 06 20:41:49
4˚W
4˚W
2˚W
2˚W
0˚
0˚
46˚N
47˚N
48˚N
49˚N
50˚N
−400
−350
−300
−250
−200
−150
−100
−50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Alti
tude
(m
)
NANTES
LA ROCHELLE
BREST
RENNES
CAEN
LA ROCHE/YON
SAINT−BRIEUC
LE MANS
SAINTESANGOULÊME
ANGERS
NIORT
POITIERS
LORIENT
VANNES
CARHAIX
PY41
PY42
PY43
PY44
PY45
PY45A
PY46
PY47
PY48
PY49
CEA/DASE (LB+CP)
RESIF−CLB
PYROPE/VIBRIS
24 h of the Earth’s surface displacement (Feb. 26th, 2012) at PY43 (ANR PYROPE).
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The seismic signal, the seismic noise and vice-versa
24 h of the Earth’s surface displacement (Feb. 26th, 2012) at PY43. Which part of the seismic signal is interesting?
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The seismic signal, the seismic noise and vice-versa
The seismic signal/noise: temporal vs spectral.
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The seismic signal, the seismic noise and vice-versa
Spectral estimate of the continuous seismic energy over 24h at TAM (http://geoscope.ipgp.fr).
The microseismic noise
Wiechert (1904)Linke (1909)Gutenberg (1931)Bernard (1941)
Longuet-Higgins (1950)Hasselmann (1963)Burg & Burrell (1967)Haubrich & Mc Camy (1969)
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The microseismic noise
Primary peak (PM)period ∼11-16 soceanic waves on the shoresless energetic comparatively
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The microseismic noise
Secondary peak (SM)period ∼2-12 sconstructive interferences ofalmost opposing wavesmuch more energetic
a In the open ocean(moving storm)
b Near the coastlines
c In the open ocean(simultaneous storms)
Ardhuin et al. (2011)
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Short-duration PSD
Coastal and continental seismic stations (+buoy data +tidal ranges)
window length 360 s (with overlap 60 s)→ SR @ 0.8333 mHz (1 point every 20’)
PY48
PY41
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Short-duration PSD
Coastal and continental seismic stations (+buoy data +tidal ranges) - vertical component
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Short-duration PSD
Coastal and continental seismic stations (+buoy data +tidal ranges) - North/South component
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Short-duration PSD variations
PY41 vertical component
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Short-duration PSD variations
PY41 vertical component
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Short-duration PSD variations
PY41 vertical component PY41 vertical component. a. Time PSD variations, b. SpectralPSD variations.
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Short-duration PSD variations
PY41 vertical component PY41 vertical component. a. Time PSD variations, b. SpectralPSD variations.
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Short-duration PSD variations
PY41 vertical component PY41 vertical component. a. Time PSD variations, b. SpectralPSD variations.
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Short-duration PSD variations
Sea level near PY41. PY41 vertical component. a. Time PSD variations, b. SpectralPSD variations.
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Short-duration PSD variations
M2 modulations are computed for all components at PY41, PY48, VAL and ECH between 0.014 and 0.2 Hz (2-70 s period).
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Tracking SM sources
Short-duration PSD vs numerical wave models (http://www.previmer.org).
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Tracking SM sources
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Summary
North Atlantic seismic noise sources
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Summary
Coastal and inland stations
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Summary
The SM energy (∼2-12 s)is generated in shallow waters (shores) and in the deep ocean;can be due to multiple and simultaneous sources;is time/frequency dependent due to the swell period variations(over a day/week/year?);is location dependent due to attenuation;depends on the coupling efficiency between water depth columnand solid ground;depends on the site quality (geology) beneath the receivers.
Very simple process indeed. . . work in progress
More details in Beucler, É., A. Mocquet, M. Schimmel, S. Chevrot, O. Quillard, J. Vergne & M.
Sylvander (2014). Observation of deep water microseisms in the North Atlantic Ocean using tide
modulations. Geophys. Res. Lett., 2014GL062347.
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Summary
Coastal and continental seismic stations (+buoy data +tidal ranges) - East/West component
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Short-duration PSD variations
Buoy data
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Short-duration PSD variations
Normalized M2 modulations for all components at PY41, PY48, VAL and ECH between 0.014 and 0.2 Hz (2-70 s period).
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Tracking SM sources
Short-duration PSD vs numerical wave models (http://www.previmer.org).
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Microseism sources
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