Slow Slip Detectability in Seafloor Pressure Records Offshore Alaska
Slow Slip Detectability in Seafloor Pressure Records Offshore Alaska
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阿拉斯加近海海底压力记录中的慢滑移可检测性
DOI：
10.1029/2022jb024767
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Johnson, H. Paul
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fredrickson, Erik K.;Gomberg, Joan S.;Wilcock, William S. D.;Hautala, Susan L.;Hermann, Albert J.;Johnson, H. Paul
在世界各地的俯冲带，海底压力数据被用来观察构造变形，特别是来自大逆冲地震和慢滑事件（SSE）。然而，这种测量对海洋环流产生的压力也很敏感，这些压力在一定频率范围内与感兴趣的构造信号混淆。使用阿拉斯加两栖社区地震实验的海底压力和温度数据，以及卫星测高的海面高度数据，我们评估了各种季节性和海洋学压力信号代理校正的有效性，并进行综合测试，以确定它们对SSE典型斜坡信号的定时和幅度预测的影响。我们发现，减去第一模式的复杂的经验正交函数的压力记录的任何一个大陆架或斜坡产生信号均方根误差（RMS）减少高达73%或80%，分别。利用压力记录的深度相关空间相干性的代理的额外校正分别提供高达83%和93%的累积方差减少。我们的可检测性测试表明，使用全自动检测器，合成SSE类斜坡的时间和幅度可以很好地限制货架上斜坡幅度≥4 cm和斜坡上斜坡幅度≥2 cm。可探测性的主要限制是剩余的突然变化的压力，发生的一部分，从夏季到冬季的过渡条件，但没有充分的特点，我们的季节性校正，以及无法正确地解释仪器漂移，这是不容易分离的季节性信号。
In subduction zones worldwide, seafloor pressure data are used to observe tectonic deformation, particularly from megathrust earthquakes and slow slip events (SSEs). However, such measurements are also sensitive to oceanographic circulation‐generated pressures over a range of frequencies that conflate with tectonic signals of interest. Using seafloor pressure and temperature data from the Alaska Amphibious Community Seismic Experiment, and sea surface height data from satellite altimetry, we evaluate the efficacy of various seasonal and oceanographic pressure signal proxy corrections and conduct synthetic tests to determine their impact on the timing and amplitude prediction of ramp‐like signals typical of SSEs. We find that subtracting out the first mode of the complex empirical orthogonal functions of the pressure records on either the shelf or slope yields signal root‐mean‐square error (RMS) reductions up to 73% or 80%, respectively. Additional correction with proxies that exploit the depth‐dependent spatial coherence of pressure records provides cumulative variance reductions up to 83% and 93%, respectively. Our detectability tests show that the timing and amplitude of synthetic SSE‐like ramps can be well constrained for ramp amplitudes ≥4 cm on the shelf and ≥2 cm on the slope, using a fully automated detector. The principal limits on detectability are residual abrupt changes in pressure that occur as part of the transition to and from summer to winter conditions but are not adequately characterized by our seasonal corrections, as well as the inability to properly account for instrumental drift, which is not readily separated from the seasonal signal.
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