地震尾波用于定位和定义爆炸造成的破坏

根据开放存取期刊《地震记录》上发表的一项新研究，比较尾声波，即地震事件直接波之后到达的散射波，可以确定两次地下爆炸的相对位置。

作为源物理实验(SPE)的一部分，对这种称为尾波干涉法的技术进行了爆炸测试。劳伦斯·利弗莫尔(Lawrence Livermore)国家实验室研究人员西恩·福特(Sean Ford)和比尔·沃尔特(Bill Walter)报告说，尾波干涉测量法还可以限制爆炸造成的破坏程度。

研究结果表明，该技术可用于改进对较大爆炸的相对位置的估计，例如朝鲜民主主义人民共和国在过去二十年中进行的一系列宣布的核试验。

福特说：“基于我们能够在论文中采用的尺寸和频率比例以及在固相萃取方面的成功，结论是该技术可用于在距离较远的站点记录的较大间隔的较大爆炸中使用”，例如用来监视朝鲜的测试。

与地震或爆炸事件产生的直接和强烈的P地震和S地震波不同，尾波到达较晚，并且对它们穿过的岩石的散射更敏感。福特解释说，散射结构的任何变化(例如由爆炸推动或压碎的岩石)都将显示“这些后来到达的波如何在更长的时间内在该介质中反弹”。

在这项新研究中，福特和沃尔特使用了SPE的数据，这是一个正在进行的多机构项目，涉及内华达州前核试验基地的劳伦斯·利弗莫尔，洛斯阿拉莫斯和桑迪亚国家实验室。SPE进行化学爆炸，以更好地了解它们产生的地震波，并通过分析来改进对全球核爆炸的监测，从而完善爆​​炸检测技术。

研究人员使用尾波干涉测量法来确定在SPE的第一阶段发生的两次化学爆炸的已知相对位置。第一次爆炸SPE-1相当于87.9公斤TNT。第二次爆炸是SPE-2，相当于997公斤TNT。

他们的分析得出结论，两次爆炸相距6至18米，最有可能相距9.2米。两次爆炸之间的已知间隔约为9.4米。

地震学家戴维·罗宾逊(David Robinson)和他的同事先前的研究表明，尾波干涉法可以精确地定位相隔数百米的地震。福特说：“我们有信心这种方法可以用于化学爆炸，但对我们来说，问题是它是否可以用于如此小的且位置较近的爆炸。”

福特和沃尔特还使用该技术更好地表征了由SPE-2引起的地下破坏，将其尾声波与905千克TNT等效SPE-3产生的声波进行了比较，后者后来在与SPE-2相同的位置被引爆。

损坏的细节“无法从我们习惯的到达[1-公里或更多]远距离站的直接波中看到，因此我们认为也许可以在这些更敏感的散射波中看到它，尾波”，福特解释道

研究人员得出结论，基于分析，由SPE-2引起的损坏必须限制在半径小于10米的球形区域内。

“我们认为将会对出局的波造成更多的损害，或者至少会产生更多的影响，但是现在有证据反对这一假设，因此这为我们指出了其他方向来解释观测到的P波和S波，”福特说。

这项研究是发表在《地震记录》上的第一篇研究论文，《地震记录》是地震学会的一种新型的，简短的，开放获取的期刊。

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