Instaseis: 광대역 파형 데이터베이스 기반의 즉각적인 글로벌 지진파 상이

초록. 우리는 전 세계 그린 함수(Green's functions)를 데이터베이스에 저장하여 거의 즉각적으로(밀리초 단위) 임의의 지진파를 추출할 수 있는 새로운 방법과 구현(Instaseis)을 제시합니다. 축대칭 스펙트럴 요소 방법(AxiSEM)을 사용하여, 그린 함수의 재귀성을 기반으로 하는 데이터베이스 생성은 매우 효율적이며 단일 AxiSEM 전방 실행의 약 절반의 비용으로 가능합니다. 따라서, 이는 이전 스키마에서 단일 출처의 지진파 계산 비용의 절반에 전체 데이터베이스의 계산을 가능하게 하고, 전 세계적으로 관측되는 최고 주파수에서 데이터베이스를 계산할 수 있게 합니다. 수치 기법의 기저 계수(라그랑주 다항식)를 저장함으로써, 그린 함수는 공간에서 4차 정확도를 가지며, 공간 이산화는 속도 모델의 불연속성을 정확하게 존중합니다. 랭졸츠 재샘플링을 사용하는 고차 시간 보간법은 어느 샘플링 속도에서든 지진파를 검색할 수 있게 합니다. AxiSEM은 지구의 임의의 구형 대칭 모델 및 다른 행성에도 쉽게 적응할 수 있습니다. 본 논문에서는 이 방법의 기본 이론과 세부 사항, 그리고 벤치마크를 제시하며 다양한 응용 사례를 설명합니다. 코드는 오픈 소스이며 www.instaseis.net에서 방대한 문서와 함께 제공됩니다.