利用谱元法计算SNREI地球的表面负荷变形

摘要：

谱元法作为一种基于变分原理的数值方法,已经成为地球动力学数值模拟的重要手段.本文旨在对Martinec(2000)正演模拟表面负荷问题的谱-有限元方法进行改进.简单地介绍了谱元法计算负荷边值问题的相关理论,并推导了中性分层液体中的平衡方程以及其对应的弱形式解.在地球半径方向上,采取高阶样条函数作为负荷解的基函数,并利用高斯-勒让德方法进行数值积分.均质地球模型数值试验表明,相较于Martinec的方法,本文方法可以有效地加快数值解的收敛速度.最后,利用PREM模型计算了SNREI地球的负荷勒夫数.数值计算结果表明本文方法的收敛性和稳定性都非常好.本文方法获得的负荷勒夫数与采用传统龙格-库塔积分方法获得的结果相对误差在0.01％的量级.

关键词：谱元法、弱解、中性分层流体、SNREI地球、负荷勒夫数

所属期刊栏目：62

分类号：P312(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2014CB845902;国家自然科学基金41474062

在线出版日期：2019-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2382-2393