求解3D弹性波方程的并行WNAD方法及其TI介质中的波场模拟

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• 责任者：宋国杰^c清华大学^d1978^e博士研究生^f研究员 ; 杨顶辉 ; 童平 ; 练永生
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2012
• 卷期：55^b2
• 关键词：弹性波 ; 波动方程20^a地震勘探 ; 多波地震勘探 ; 数值模拟 ; 三维模型30^aTTI介质 ; 数值频散
• 页码：547～559
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表1参28插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2012/10/b

摘要

准确模拟TTI介质中弹性波的传播是研究地震各向异性、AVO反演的基础。在二维加权近似解析离散化(WNAD)算法的基础上，该文发展的并行WNAD算法是一种研究三维横向各向同性(TI)介质中弹性波传播的、快速高效的数值模拟方法。该文首先介绍三维WNAD方法的构造过程，然后与经典的差分格式——交错网格(SG)算法进行了比较。理论分析和数值算例表明，WNAD算法比交错网格算法更适合在高性能计算机上进行大规模弹性波场模拟。同时，该文利用并行的WNAD方法研究了弹性波在TTI介质中的传播规律，观测了TI介质中弹性波传播的重要特征：横波分离、体波耦合和速度各向异性等。在TTI介质分界面处，弹性波产生更加复杂的折射、反射和波型转化，使得波场非常复杂，研究和辨别不同类型的波能够加深我们对由裂隙诱导的各向异性介质的认识。