Einschränkung globaler Mantelzirkulationsmodelle mit globalen seismischen Beobachtungen

Um unser Verständnis des Mantelflusses zu verbessern, benötigen wir eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen allen Bereichen der Geowissenschaften. Die seismische Tomographie liefert wichtige Informationen über den aktuellen Zustand des Mantels und kann daher die Mantelzirkulationsmodelle einschränken. Wir präsentieren hochauflösende (Grad-60) globale Modelle von frequenzabhängigen Phasen- und Gruppengeschwindigkeitsmessungen aus einem riesigen Datensatz von etwa 47 Millionen Rayleigh- und Love-Wellen. Dazu gehören fundamentale Modemessungen, die empfindlich auf den obersten Mantel sind, und bis zur 6. Oberton, was die Sensitivität zur Übergangszone erhöht und einen Periodenbereich von 16 bis 375 s abdeckt. Wir präsentieren auch globale Modelle der Manteldämpfung (Grad-20), die aus etwa 10 Millionen Amplitudenmessungen von Rayleigh-Wellen erstellt wurden, einschließlich fundamentaler und bis zur 4. Obertonmessung (35-275 s). Alle präsentierten seismischen Karten haben auch zugehörige Unsicherheitskarten, die für eine robuste Interpretation, aber auch für multidisziplinäre Interpretationen von Mantelzirkulationsmodellen unerlässlich sind. Wir schränken die 3D-Mantelzirkulationsmodelle, bekannt als TERRA-Modelle, auf die Gegenwart ein. Um dies zu tun, konstruieren wir 1D-Profile von Geschwindigkeiten und Dichte aus einer Reihe von TERRA-Modellen auf einem 2x2-Grad-Gitter. Die Vorwärtsmodellierung jedes 1D-Profils mit MINEOS liefert globale Vorhersagen seismischer beobachtbarer Größen zu allen seismischen Wellenperioden, einschließlich Phasengeschwindigkeit und Gruppengeschwindigkeit. Ein Missfit kann dann zwischen den seismischen Modellen und den Vorhersagen aus der Reihe von TERRA-Modellen berechnet werden. Dies liefert Einschränkungen, welche TERRA-Modelle am erdähnlichsten sind, was unser Verständnis des Mantelflusses verbessert.