[News] Bruit de fond sismique et structure d'un volcan
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[News] Bruit de fond sismique et structure d'un volcan
Le bruit de fond sismique ambiant révèle la structure du système volcanique actif de Toba (Indonésie)
Pour la première fois, l’existence d’un complexe filonien dans la croûte sous un système volcanique actif a pu être identifié grâce à l’enregistrement du bruit sismique autour de la caldeira de Toba en Indonésie. Cette étude menée par une équipe internationale dont quatre chercheurs de l’Institut de physique du globe de Paris (CNRS, Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité)...
Re: [News] Bruit de fond sismique et structure d'un volcan
Sans me souvenir des détails, j'avais lu il y a qques années (dans un hors-série La Recherche sur les ondes) l'idée "magique" qui permet de connaître la propagation des ondes sismiques entre n points.
Traditionnellement, on choisi un point A, on y fait exploser une charge explosive, et on mesure les ondes reçues en n points autour de la zone. Problèmes : on n'obtient que n mesures, et la distance maximale est très limitée (sauf à utiliser une explosion nucléaire, la distance est limitée à qques kms ou dizaines de km ...) : un travail monstrueux pour cartographier une zone, on ne peut le faire de manière fiable et exhaustive.
Avec la mesure du bruit de fond sismique, on place n sismomètres dans une zone, et on peut en déduire la propagation des ondes entre chacun des n sismomètres, soit n(n-1)/2 mesures, sur des distances supérieures et sans utiliser d'explosifs ! On arrive ainsi à bien cartographier de vastes zones, au moins en surface (et sur qques dizaines de km de profondeur). Mettez 100 sismomètres, vous avez 5000 mesures point à point ; -) !
L'idée est de mesurer en permanence les signaux du bruit de fond sismique, avec une grande précision, pendant une longue durée (plusieurs mois), et de calculer la corrélation entre les signaux avec un décalage temporel t, pour toutes les valeurs de t (entre 0s et qques fois la durée du trajet de l'onde entre les 2 sismomètres) : ça donne une courbe qui est fonction de t, et cette courbe est égale à la courbe de propagation du signal entre les 2 sismomètres !!! (j'ai un doute : elle est soit égale, soit elle permet de retrouver par un calcul mathématique la courbe de propagation).
En gros, juste avec n sismomètres et l'analyse du signal en qques mois, on obtient la courbe de propagation entre chacun des couples de sismomètres, soit n(n-1)/2 mesures : -).
Quel est le calcul ? C'est une intégrale assez simple. Soit f(t) et g(t) les signaux sur plusieurs mois de 2 sismomètres : il faut calculer pour chaque valeur de t, la fonction signal(t) = à l'intégrale de f(u).g(u-t).du (ou est-ce g(t-u), je ne sais plus). C'est cette fonction qui donne la courbe signal(t) de la propagation d'un signal entre les 2 sismomètres.
Traditionnellement, on choisi un point A, on y fait exploser une charge explosive, et on mesure les ondes reçues en n points autour de la zone. Problèmes : on n'obtient que n mesures, et la distance maximale est très limitée (sauf à utiliser une explosion nucléaire, la distance est limitée à qques kms ou dizaines de km ...) : un travail monstrueux pour cartographier une zone, on ne peut le faire de manière fiable et exhaustive.
Avec la mesure du bruit de fond sismique, on place n sismomètres dans une zone, et on peut en déduire la propagation des ondes entre chacun des n sismomètres, soit n(n-1)/2 mesures, sur des distances supérieures et sans utiliser d'explosifs ! On arrive ainsi à bien cartographier de vastes zones, au moins en surface (et sur qques dizaines de km de profondeur). Mettez 100 sismomètres, vous avez 5000 mesures point à point ; -) !
L'idée est de mesurer en permanence les signaux du bruit de fond sismique, avec une grande précision, pendant une longue durée (plusieurs mois), et de calculer la corrélation entre les signaux avec un décalage temporel t, pour toutes les valeurs de t (entre 0s et qques fois la durée du trajet de l'onde entre les 2 sismomètres) : ça donne une courbe qui est fonction de t, et cette courbe est égale à la courbe de propagation du signal entre les 2 sismomètres !!! (j'ai un doute : elle est soit égale, soit elle permet de retrouver par un calcul mathématique la courbe de propagation).
En gros, juste avec n sismomètres et l'analyse du signal en qques mois, on obtient la courbe de propagation entre chacun des couples de sismomètres, soit n(n-1)/2 mesures : -).
Quel est le calcul ? C'est une intégrale assez simple. Soit f(t) et g(t) les signaux sur plusieurs mois de 2 sismomètres : il faut calculer pour chaque valeur de t, la fonction signal(t) = à l'intégrale de f(u).g(u-t).du (ou est-ce g(t-u), je ne sais plus). C'est cette fonction qui donne la courbe signal(t) de la propagation d'un signal entre les 2 sismomètres.