Preview

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ИСТОЧНИКА ШЕСТИ ЯДЕРНЫХ ИСПЫТАНИЙ КНДР (2006, 2009, 2013, 2016J, 2016S и 2017) ПО РЕГИОНАЛЬНЫМ И ТЕЛЕСЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ

Полный текст:

Аннотация

Северная Корея провела подземные ядерные взрывы 9 октября 2006 г. (mb 4.3), 25 мая 2009 г. (mb 4.7), 12 февраля 2013 г. (mb 5.1), 6 января 2016 г. (mb 5.1), 9 сентября 2016г. (mb 5.3) и 3 сентября 2017 г. (mb 6.3). Выполнена оценка глубины источников этих северокорейских ядерных взрывов по региональным и телесейсмическим данным. Методом спектральных нулей pP+P/sP+P и pPn + Pn/sPn+Pn, включая спектральные минимумы (пробелы) колебаний основного амплитудного спектра волны Рэлея, было установлено, что глубина заложения зарядов всех северокорейских ядерных взрывов составляла около 2 км. Отмечено, что использование спектров с усредненным азимутом более всего подходит для оценки глубины неизвестных источников в нелинейных топографических регионах, таких как северокорейские ядерные испытательные полигоны. Выявлены спектральные аномалии, зависящие не только от типа источника, но и от условий площадки. Установлены спектральные аномалии на более высоких частотах на станциях, расположенных на Балтийском щите, например, ARCES и FINES, ввиду более высокой скорости в земной коре, которая приводит к быстрому вступлению продольной волны с высоким Q и низким затуханием, содержащим высокую частоту. Это хорошо подходит для обнаружения подземных ядерных взрывов, в то время как спектральные нули на ASAR оказались более низкочастотными из-за расположения под сейсмической группой Большого артезианского бассейна, включающего зону малых скоростей в верхней части мантии. Подобные проявления спектральных нулей наблюдаются также в связи с отражением от границ неоднородностей 660-километрового разрыва от глубокофокусного землетрясения. Отмечена возможность влияния на отношение MS:mb и определение сейсмической мощности северокорейских подземных ядерных испытаний подрыва над заложенным зарядом [1].

Об авторах

С. Г. Ким
Корейский сейсмологический институт
Южная Корея


Й. Гиттерман
Университет Негева им. Бен-Гуриона
Израиль

Беэр-Шева



С. Ли
Корейский сейсмологический институт; Университет Ханьян
Южная Корея

Сеул



Список литературы

1. Kim, S.G. Forensic Explosion Seismology: Technologies and Applications / S.G. Kim, Ye. Gitterman. – Cambridge Scholars Publishing, UK. – 2020 . – 531 pp.

2. Phillips, W.S. Accounting for lateral variations of the upper mantle gradient in Pn tomography studies / W.S. Phillips, M.L. Begnaud, C.A. Rowe, L.K. Steck, S.C. Myers, M.E. Pasyanos, S. Ballard // Geophys. Res. Lett., 2007. – 35 (14). – 10.1029/2008GL034211.

3. Rodnikov, A. G. The deep structure of active continental margins of the Far East (Russia) /A. G. Rodnikov, N. A. Sergeyeva, L. P. Zabarinskaya, N. I. Filatova, V. B. Piip, V. A. Rashidov // Russian Journal of Earth Sciences, 2008. – 10 (4). – ES4002. https://doi.org/10.2205/2007es000224.

4. T.W. Chung A quantitative study on the crustal structure of the Korean Peninsula based on The earthquakes from 1991 to 1994 / T.W. Chung // J. Kor. Earth Sci. Soc., 1995. – 16 (2). – P. 152–157.

5. Kim, S.G. Investigation of post-sites using local seismic tomography in the Korean Peninsula / S.G. Kim, H. Bae // Kr. Soc. Econ. Environ. Geol., 2006. – 39 (2). – P. 111–128.

6. Springer, D. L. Secondary sources of seismic waves from underground nuclear explosions / D.L. Springer // Bulletin of the Seismological Society of America, 974. – 64 (3). – Р 581–594.

7. King, C. Y. Teleseismic source parametersof the Longshot, Milrow, and Cannikin nuclear explosions / C. Y. King, A. M. Abo-Zena, J. N. Murdock // Journal of Geophysical Research, 1974. – 79(5). – Р. 712–718.

8. Tsai, Y B. Amplitude spectrs of surface wave from small earthquakes and undecgound nuclear explosions / Y B.Tsai, K. Aki // J. Geophys. Rex., 1971. – 76. – Р. 3940–3952.

9. Douglas, A., Corbishley, D. J., Blamey, C., & Marshall, P. D. (1972). Estimating the firing depth of underground explosions / A.Douglas, , D. J.Corbishley, C.Blamey, P. D. Marshall // Nature, 1972. – 237. – Р. 26–28.

10. Langston, C. Evidence for the subducting lithosphere under southern Vancouver Island and western Oregon from teleseismic P wave conversions / C. Langston // Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 1980. – 86 (B5). – Р. 3857–3866.

11. Okal, E.A. A Student’s Guide to Teleseismic Body Wave Amplitudes / E.A. Okal // Seismological Research Letters, 1992. – 63 (2). – Р. 169–180. – DOI: 10.1785/gssrl.63.2.169.

12. Fox, B.D., Selby N.D., Heyburn R. , Woodhouse J.H. Shallow seismic source parameter determination using intermediate-period surface wave amplitude spectra / B.D.Fox, N.D.Selby, R. Heyburn , J.H.Woodhouse // Geophys. J. Int., 2012. – vol. 191. – Р. 601–615.

13. Heyburn, R. Estimating earthquake source depths by combining surface wave amplitude spectra and teleseismic depth phase observations / R. Heyburn, D.Neil, B. Fox // Geophysical Journal International, 2013. – 94 (2). – Р. 1000–1010.

14. Massé, R. P. Review of seismic source models for underground nuclear explosions / R. P.Massé // Bulletin of the Seismological Society of America, 1981. – 71(4). – Р. 1249–1268.

15. Patton, H. J. Effects of shock‐induced tensile failure on m b ‐M S discrimination: Contrasts between historic nuclear explosions and the North Korean test of 9 October 2006 / H. J. Patton, S. R. Taylor // Geophys. Res. Lett., 2008. – 35. – L14301

16. Rodgers, A. J. Simulation of topographic effects on seismic waves from shallow explosions near the North Korean nuclear test site with emphasis on shear wave generation / A. J. Rodgers, N. A. Petersson, B. Sjogreen // J. Geophys. Res., 2010. – Sol. Ea. 115. – B11309. – doi: 10.1029/2010JB007707

17. Bonner, J. B. Aspects of Rg and Lg generation from the Shagan depth of burial explosions / J. B. Bonner, H. J. Patton, A. C. Rosca, H. Hooper, J. Orrey, M. Leidig, and I. Gupta // Рaper presented at 25th Seismic Research Review: Nuclear Explosion Monitoring: Building the Knowledge Base, Natl. Nucl. Security Admin., Washington, D. C., 2003.

18. Vavryčuk, V. Non-isotropic radiation of the 2013 North Korean nuclear explosion // V. Vavryčuk, S. G. Kim // Geophysical Research Letters, 2014. – 41(20). 10] – Р. 7048–7056. – https://doi.org/10.1002/2014GL06126.

19. Cho, C. Comparison of results of relative location methods and moment tensor inversion for the nuclear explosions experimented in North Korea / C. Cho, J. S. Shin, G. Kim // S31A-2722, 2016AGU Fall Meeting, San Francisco, 2016. – P. 10–12.

20. Udias, A. Principle of seismology / A.Udias // United Kingdom: Cambridge University Press. – 1999. – 475 pp.

21. Israelsson, H. A note on the location of the North Kotran nuclear test on Jan 6, 2016 / H. Israelsson // Technical note 2016-01. – Washington: SeismicInfra Research. – 2016.

22. Murphy, J. R. Advanced seismic analyses of the source characteristics of the 2006 and 2009 North Korean Nuclear Tests / J. R. Murphy, Stevens, B. C. Kohl, T. J. Bennett // Bulletin of the Seismological Society of America, 2013. – 103 (3). – P. 1640–1661.

23. Pabian, F. Contemplating a third nuclear test in North Korea / F. Pabian, S. Hecker // Bull. Atomic. Scientists, opinion, 6 August, 2012. – http://www.thebulletin.org/web-edition/features/contemplating-third-nuclear-test-north-korea.

24. Zhang, M. High-precision location and yield of North Korea’s 2013 nuclear test / M. Zhang, L.Wen // Geophysical Research Letters, 2013. – 40. – 2941–2946. – doi: 10.1002/grl.50607.

25. Tian, D. Collapse and Earthquake Swarm after North Korea's 3 September 2017 Nuclear Test / D.Tian, J. Yao, L. Wen // Geophysical Research Letters. – Apr 2018. – P. 3976–3983.

26. Gitterman, Y. Spectral modulation effect in teleseismic P-waves from North Korean nuclear tests recorded in broad azimuthal range and possible source depth estimation / Y.Gitterman, S. G. Kim, R .Hofstetter // Pure and Applied Geophysics, 2015. – 173 (4). – P.1157–1174. – https://doi.org/10.1007/s00024-015-1169-8.

27. Kim, S. G. Estimating depth and source characteristics of nuclear tests by the Democratic People’s Republic of Korea in 2006, 2009 and 2013 using regional and teleseismic network / S. G. Kim, Y. Gitterman, G. Lee, S. Vavrycuk, V., Kim, M. // Science and Technology, CTBTO, SnT2015, Vienna, Austria. 2015. – P. 22–26.

28. Kim, S. G. Depth determination and source characteristics of the North Korean nuclear tests (2006, 2009, 2013 and 2016) using local and teleseismic arrays / S. G. Kim, Y. Gitterman, S. Lee, V. Vavrycu // Final Paper Number: S34A-02, AGU Fall Meeting, San Francisco, December 12–16. – 2016.

29. Closmann, P. J. On the predictionof cavity radius produced by an underground nuclear explosion/P. J. Closmann//Journal of Geophysical Research, 1969, – 74 (15). – P. 3935–3939.

30. Springer, D. L. Secondary sources of seismic waves from underground nuclear explosions /D. L. Springer//Bulletin of the Seismological Society of America, 1974. – 64 (3). – P. 581–594.


Для цитирования:


Ким С.Г., Гиттерман Й., Ли С. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ИСТОЧНИКА ШЕСТИ ЯДЕРНЫХ ИСПЫТАНИЙ КНДР (2006, 2009, 2013, 2016J, 2016S и 2017) ПО РЕГИОНАЛЬНЫМ И ТЕЛЕСЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ. Вестник НЯЦ РК. 2020;(3):50-59.

For citation:


Kim S.G., Gitterman Y., Lee S. SOURCE DEPTH DETERMINATION OF THE DPRK’S SIX NUCLEAR TESTS (2006, 2009, 2013, 2016J, 2016S, AND 2017) USING REGIONAL AND TELESEISMIC DATA. NNC RK Bulletin. 2020;(3):50-59.

Просмотров: 5


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7516 (Print)
ISSN 1729-7885 (Online)