مدلسازی انتشار امواج در محیط اکوستیکی دوبعدی به روش تفاضل متناهی در حیطه فرکانس

مدل سازی انتشار امواج با استفاده از روش تقاضل متناهی در حیطه فرکانس FDFD (frequency domain finite-difference) در مدل سازی های لرزه ای چند چشمه ای (multi-source) و به ویژه در توموگرافی شکل موج (waveform tomography) کاربرد گسترده ای دارد. در این مقاله، مدل سازی انتشار امواج در محیط آکوستیکی دوبعدی ناهمگن مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور از تقریب مرتبه دوم معادله موج آکوستیک در حیطه فرکانس استفاده می شود و نتایج برای سه مدل سرعتی دوبعدی متفاوت مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور جذب امواج بازتاب شده از کران های مدل، از روش لایه کاملا جورشده PML (perfectly matched layer) استفاده شده است که می تواند به صورت مطلوبی بازتاب ناشی از کران های مدل را تضعیف کند. فرمول بندی معادله موج در حیطه فرکانس، مدل سازی همزمان انتشار امواج را برای چندین چشمه ای میسر می سازد. همچنین با توجه به روابط تجربی موجود در مورد سازوکار جذب می توان با استفاده از مقادیر سرعت مختلط، جذب انرژی را نیز لحاظ کرد. همچنین به دلیل ساختار ویژه الگوریتم FDFD و استقلال مولفه های فرکانسی از همدیگر می توان از امکانات پردازش موازی سود جست.