✍️ 朱邓达  •  🗓️ 2026-09-16 (创建时间)

lamb

简介:

组合三类 Lamb 闭合解，直接计算均匀弹性半空间中的动态全波解

语法

grt lamb （点源） -Hvp/vs/rho -Nnt/dt -Dsdepsrc -S[u]scale -Ooutdir ( -Rdist -Aazimuth -Drdeprcv | -Qfile | -Ufaultparam ) [ -Ffn/fe/fz | -Mstrike/dip[/rake] | -TMxx/Mxy/Mxz/Myy/Myz/Mzz ] [ -Dtftype[/tfparams][+ddelay] ] [ -E[p]t0[/v0] ] [ -Iodr ] [ -Jodr ] [ -n ] [ -e ] [ -s ] [ -Lphases ] [ -Pnthreads ] [ -h ]

grt lamb （有限断层） -Hvp/vs/rho -Nnt/dt -Cfaultparam -Ooutdir ( -Rdist -Aazimuth -Drdeprcv | -Qfile | -Ufaultparam ) [ -Dtftype[/tfparams][+ddelay] ] [ -E[p]t0[/v0] ] [ -Iodr ] [ -Jodr ] [ -e ] [ -s ] [ -Lphases ] [ -Pnthreads ] [ -h ]

描述

调用 lamb 模块时，需要确定以下五类信息：

  1. 介质与采样：-H 指定均匀半空间参数，-N 指定采样点数和时间间隔，无需格林函数库

  2. 震源位置：点源位于水平原点，必须用 -Ds 指定深度；有限震源用 -C 读取断层文件

  3. 台站位置：用 -R/-A/-Dr 指定一个接收点，三个选项都需设置； 或用 -Q 读取任意点列表，或用 -U 读取有限接收断层，三种方式选其一

  4. 震源机制与强度：点源用 -S 设置强度，机制可选 -M、-F 或 -T，默认爆炸源； 有限震源由 -C 提供位置、机制和强度，不能再设置 -Ds/-S/-M/-F/-T

  5. 输出：-O 指定 SAC 输出目录，-n 选择 ZNE 分量，-e 增加位移空间导数； 有限震源始终输出 ZNE

所有坐标共用一个水平原点。 模块根据源点和接收点深度自动选择 Lamb 闭合解：两点都在自由表面时使用第一类解， 只有一个点位于地下时使用第二类解，两点都位于地下时使用第三类解。 所有源台组合的水平距离都须大于零。 两点都在自由表面时仅支持单力源 -F；地表单力源且所有接收点都在地表时， -e 被忽略。

位移单位为 cm，默认 Z 垂直向上，R 径向向外，T 沿 R 顺时针旋转 90°， N、E 分别为北向、东向。

输出目录按接收点指定方式组织，syn 模块与 lamb 模块使用相同规则：

  • 极坐标单点 （-R 与 -A）：保存为 {outdir}/{component}.sac

  • 接收文件 （-Q 或 -U）：保存为 {outdir}/{index}_{coord_N}_{coord_E}_{deprcv}/{component}.sac

SAC 头段保存实际接收坐标及 -Q、-U 提供的接收断层形态，供 sproj 模块使用。

可用 -D 设置震源时间函数，-E 调整记录起点，SAC 头段 t0/t1 记录最早 P、S 初至。 本模块使用线性卷积，并裁剪到输出时窗，须使时窗覆盖所需震相和卷积尾部。

必选选项

-Hvp/vs/rho

均匀半空间参数。vp 和 vs 的单位为 km/s，rho 的单位为 g/cm3。

-Nnt/dt

最小输出采样点数 nt 和采样间隔 dt (s)。默认从发震时刻开始记录。 震源过程（含破裂延迟）较长时会自动延长记录，所有接收点的采样点数一致。

-S[u]scale

放大系数 scale ，作用在合成结果上。

  • 对于爆炸源、剪切源、张裂源和矩张量源，scale 即标量地震矩，单位为 dyne·cm。

  • 对于单力源， scale 单位为 dyne 。

  • 由于标量地震矩公式中 \(M_0 = \mu\Sigma D\) 包含震源处的 \(\mu\) ， 这里为了方便设置参数，用户可以使用 -Su 表示震源处的 \(\mu\) ， 而 scale 就仅需设置 \(\Sigma D\) ，即 面积 x 滑动距离（或张裂距离），单位 cm3。

-Ooutdir

输出目录名，不存在时自动新建。已有同名文件会被覆盖。

可选选项

-Dsdepsrc

点源的震源深度 (km)，允许取 0。点源模式必须设置，使用 -C 时不能设置。

-Drdeprcv

单个接收点的深度 (km)，允许取 0。使用 -Q、-U 时不能设置。

-Rdist

接收点相对水平原点的距离 (km)，须为正数。使用 -Q、-U 时不能设置。

-Aazimuth

接收点相对水平原点的方位角，单位为 °，北向为 0°，取值范围为 [0, 360]。 使用 -Q、-U 时不能设置。

-Qfile

从 ASCII 文件读取任意接收点，每行依次为北向坐标、东向坐标和深度，单位为 km。 可在其后增加走向、倾角和滑动角三列，单位为 °，供后续应力投影使用。 以 # 开头的行为注释，所有数据行须统一使用三列或六列。 深度须非负；走向、倾角和滑动角的范围分别为 [0, 360]°、[0, 90]° 和 [-180, 180]°。 各接收点按文件中的行顺序编号，索引从 0 开始。

-Ufaultparam

从 sCoulomb 格式的有限断层文件读取接收断层，仅支持 Kode=100。 走向、倾角和滑动角随结果保存，供后续应力投影使用；未定义滑动角时，须在投影时补充。

追加 +idL/dW，以正尺寸对断层进行剖分，单位为 km，每个子断层中心作为一个接收点。 dL 为沿走向尺寸，dW 为沿倾向尺寸。 省略 +i 或设置 +i0/0 时，每条断层中心作为一个接收点。

-Cfaultparam

传入 sCoulomb 格式的有限断层。 动态合成可以为每条断层设置破裂函数和延迟，全局 -D 会覆盖逐行设置。

faultparam 可写成 path+idL/dW，例如 faults.inp+i1/1。 dL 为沿走向的子断层尺寸 (km)，dW 为沿倾向的子断层尺寸 (km)，须同时为正数或同时为零。 正尺寸用于继续剖分；+i0/0 表示每条矩形记录以整块中心的点源代表，源强按完整面积加权。 Kode=400/500 始终作为点源，不参与剖分。

  • syn 模块和 static_syn 模块：省略 +i 时，两个尺寸均取库中震中距、 震源深度和接收深度采样间隔的最小正值

  • lamb 模块：矩形断层必须显式指定 +i

  • okada 模块：矩形断层直接计算解析解，不能附加 +i

剖分从顶边起点开始，先沿走向、再沿倾向排列子断层，末块使用剩余尺寸。 每个子断层以其实际中心位置的点源代表，源强按实际面积加权后叠加。

-Ffn/fe/fz

设置单力源参数，每个方向的力将乘上 -S 中定义的放大系数。关于 z 方向，详见 Warning 。

  • fn - 北向力

  • fe - 东向力

  • fz - 垂直向下力

-Mstrike/dip[/rake]

设置剪切源/张裂源参数，角度单位为 °

  • strike - 断层走向， 0~360

  • dip - 断层倾角， 0~90

  • rake - 滑动角， -180~180 [不指定 rake 即设置张裂源]

-TMxx/Mxy/Mxz/Myy/Myz/Mzz

设置矩张量源的 6 个分量，其中下标代表 x （北向），y （东向），z （向下）。 每个分量均将乘以 -S 指定的 scale。 关于 z 方向，详见 Warning 。

-Dtftype[/tfparams][+ddelay]

将合成结果卷积时间函数。以下震源时间函数均使用面积归一化：

  • -Di - 脉冲信号（默认）

  • -Dp/t0 - 抛物波，t0 为持续时间（s），例如 -Dp/1.3

  • -Dt/t1/t2/t3 - 梯形波，三个参数分别表示上升段、平台段、下降段的时长，单位为 s。 各段时长非负，总时长大于零，例如

    • -Dt/0.1/0.1/0.2

    • -Dt/0.4/0/0.2 （退化为三角波）

    • -Dt/0/0.5/0 （退化为矩形波）

  • -Dc/t1/t2 - 非对称余弦波（AsymmetricCosine）， t1 为上升段时长，t2 为下降段时长，单位为 s，均大于零，例如 -Dc/0.5/1.5。

  • -D0/file - （实验性质）自定义时间函数，文件 file 支持一列振幅或两列时间（s）、振幅， 两列输入会线性插值到采样间隔 dt。程序会对自定义时间函数自动进行面积归一化。

另支持 -Dr/f0 卷积 Ricker 子波，f0 为主频（Hz）， 采用解析峰值 1 定标，不做面积归一化。

追加 +ddelay 可设置非负延迟，单位为 s，例如 -Dc/1.5/2.5+d4.0。

在显式指定时间函数时，在输出根目录生成 sig.sac，其起点为 0，长度包含延迟。 点源保存未乘源强的时间函数；有限断层震源保存总标量矩率（dyne·cm/s）。 时间积分、微分选项不改变 sig.sac。

Source Code

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使用 -D 不同参数生成的时间函数

-E[p]t0[/v0]

设置输出记录的起点，最终取最近的采样时刻，默认起点为 0：

  • -Et0：起点为 t0 (s)

  • -Et0/v0：起点为 \(t_0+d_{\min}/v_0\)， \(d_{\min}\) 为有效子源到当前接收点的最短直线距离（含深度差）， v0 为参考速度 (km/s)

  • -Ept0：起点为当前接收点的最早 P 初至（含破裂延迟）加 t0，t0 须为负数

-Iodr

对波形做 odr 次时间积分，例如 -I1 得到阶跃型（step-like）位移。

-Jodr

对波形做 odr 次时间微分，例如 -J1 得到速度记录。

-Lphases

仅保留指定震相项，用逗号分隔 P、S、R、PP、SS、PS、SP 和 sPs。 可用震相由每个源台对的位置决定：两点都在地表时为 P/S/R； 地下源、地表接收时为 P/S/SP，地表源、地下接收时为 P/S/PS； 两点都在地下时为 P/S/PP/SS/PS/SP/sPs。 不支持的震相会被忽略，没有有效震相时输出全零波形。 该选项不改变 SAC 头段的几何初至标记。

-Pnthreads

多线程数，默认使用全部线程。

-n

将输出分量设置为 ZNE，默认为 ZRT。注意本模块使用小写 -n。

-e

同时计算位移空间导数，文件名在分量名前增加导数方向前缀， 例如 zN.sac 表示北向位移对接收点 z 坐标的偏导。 ZRT 使用 z/r/t 前缀，角向项为 \(r^{-1}\partial_\theta\)； ZNE 使用 z/n/e 前缀，z 向上。未进行时间积分或微分时，导数单位为 1。

-s

静默输出，不在终端打印参数和进度条。

-h

打印帮助文档。

示例