Fundamentals of Array Seismology Exercises Torsten Dahm Institut für Geophysik Universität Hamburg Frank Krüger Institut für Geowissenschaften Universität Potsdam Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Bundesstr. 53 . D-20146 Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Karl-Liebknechtstr. 24, D-14476 Golm

Exercises Expected slowness range Measuring slowness and angle of incidence Discrete wavefields: uniqueness of slowness

Seismic velocity structure of the earth Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Exercise 1 P-waves of earthquakes in regional distances (<30 deg) have their turning points in the crust (local) and upper mantle. Typical frequencies are between 1 and 20 Hz. What is the expected apparent velocity (in km/s) and slowness (in s/km) and s/deg) for a ray diving to 400 and 600 km depth? Tip: Calculate horizontal slowness from the ray parameter, which may b estimated from the given graph What is the expected range of apparent wavelengths for the given range of frequencies? What is the needed inter-sensor distance and array aperture to resolve body waves arriving with these horizontal wavenumbers? Make the same estimate for P waves between 0.05 and 5 Hz that are diving to the core-mantle boundary. Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Snapshots of harmonic monochromatic wavefields approaching from below (from F. Scherbaum) lambda = 5.8 km Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Snapshots with lambda=11.6 km (twice as large) Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Continuous seismogram section at z=0 (x-t-space) Question: How to measure slowness and angle of incidence? Measured is: period T apparent velocity apparent wavelength Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Solution Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Exercise 2 Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

Exercise 3 Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam

solution 3 Torsten Dahm, Institut für Geophysik, . Universität Hamburg, Frank Krüger , Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam