ANNEXE 3
Nouveau modèle de bruit sismologique :
Estimations du bruit des stations du
réseau global IRIS GSN
Depuis la
publication du modèle de Peterson (1993), les observations du bruit ambiant aux
stations du réseau IRIS GSN se sont multipliées. Ces stations sont bien
étalonnées, équipées de façons similaires, et bien réparties sur le globe. Des
analyses récentes de niveaux de bruit Eces stations ont étEréalisées par
Berger et al. (2003). Ils ont considérEles données des 118 stations du réseau
GSN en opération de juillet 2001 Ejuin 2002. En s’appuyant sur 738000
estimations spectrales, calculées Epartir des données horaires de ces
stations, ils ont développEun modèle de bruit robuste, qui présente des
différences par rapport au modèle de Peterson. Leur modèle est basEsur le
premier pourcent des niveaux de densités spectrales. Le minimum et le maximum
de ces estimations sont dessinés sur la figure (1). S’ils avaient pris les cinq
premiers pourcents, les niveaux de bruit seraient 2 dB plus hauts.
Le modèle de Peterson est fondEsur l’enveloppe la plus basse de densités spectrales. Cela revient donc Edire que Peterson a considérEle 0ème pourcent des estimations spectrales.
Les niveaux de bruit aux sites GSN ont clairement chutEdans les longues périodes depuis que Peterson a proposEson modèle (Fig. 1).
Fig. 1 Le modèle de bruit du réseau GSN (Berger et al., 2003). Chaque rectangle de la figure est coloriEen fonction du nombre de stations dont le premier pourcent des estimations spectrales est contenu dans un intervalle de 1 dB. Les deux courbes rouges sont le minimum et le maximum de ces estimations. Le modèle de bruit bas de Peterson est représentEpar la courbe verte.
Niveaux de bruit Edes stations
digitales large bande en temps quasi réel
La figure (2) ci-dessous montre une
estimation des niveaux de bruit en densitEspectrale de puissance E74 stations
digitales large bande, dont les données sont récupérées continuellement en temps
quasi réel (Ekström et al., 2001). Les réseaux qui contribuent Ecette étude
incluent le réseau IRIS GSN mais aussi d’autres réseaux sismiques
internationaux. La puissance du signal est calculée dans des bandes de
fréquences étroites Epartir de l’écart Etype des données horaires du canal
vertical LHZ, et est convertie en décibels pour comparaison avec le modèle de Peterson
(1993). Ces estimations sont basées sur le niveau E10% du temps, c’est-Edire
que 10% du temps, les niveaux de bruit sont en dessous des estimations de
Ekström.
On peut constater que, pour des périodes supérieures E100 s, les meilleurs enregistrements passent en dessous du modèle de bruit bas (NLNM) de Peterson. Cela prouve qu’il est utile de créer un nouveau modèle de bruit qui tienne compte de la meilleure qualitEdes données sismométriques.
Fig. 2 Densités spectrales de puissance E74 stations sismométriques du réseau IRIS GSN, mais aussi d’autres réseaux mondiaux, sur les enregistrements une heure entre le 05-01-2004 et le 19-01-2004 du canal large bande (Ekström et al., 2001).
http://www.seismology.harvard.edu/~ekstrom/Research/Noise/RADB_network_spectrum.html
