gravfftgmt - Интернет в облаке

ПРОГРАММА:

ИМЯ

gravfft - вычислить гравитационное притяжение трехмерных поверхностей в волновом числе (или
частота) домен

СИНТАКСИС

Gravfft Ингрид [ ingrid2 ] Outfile [ п / длина волны / средняя_глубина / tbw ] [ плотность|сетка ] [
n_terms ] [[f[+]|g|v|n|e]] [ w|b|c|t |k ] [[f|q|s|nx / ny][+a|d|h
|l][+e|n|m][+tширина][+w[суффикс]] [+z[p]] [] [ te / rl / rm / rw[+m]] [[уровень]] [ wd] [
zm[zl]] [ -фг ]

Примечание: Пробелы между флагом опции и соответствующими аргументами не допускаются.

ОПИСАНИЕ

Gravfft может использоваться в трех основных режимах. Режим 1: просто вычислите геопотенциал из-за
поверхность, указанная в файле topo.grd. Требуется контраст плотности (-D) и, возможно,
разный уровень наблюдения (-W). Это займет 2-мерное прямое БПФ сетки и использует
полный метод Паркера в соответствии с выбранными условиями. Режим 2: вычислить геопотенциал
ответ из-за изгиба файла топографии. Это займет двумерное прямое БПФ
сетки и использовать полный метод Паркера, примененный к выбранной изостатической модели. В
доступные модели: "загрузка сверху" или модель с упругой пластиной, а также "загрузка из
ниже », который учитывает реакцию плиты на подповерхностную нагрузку (подходит для горячих
точечное моделирование - если вы им верите). В обоих случаях параметры модели задаются с помощью -T
и -Z параметры. Режим 3: вычисление допуска или когерентности между двумя сетками. Выход
- среднее значение в радиальном направлении. При желании допустимость модели также может быть
рассчитано. Предполагается, что горизонтальные размеры решеток указаны в метрах.
Можно использовать географические сетки, указав -фг вариант, который масштабирует градусы в метры.
Если у вас есть сетки с размерами в км, вы можете изменить это на метры, используя грдедит or
масштабировать вывод с помощью грдматематика. Учитывая количество вариантов, предлагаемых этой программой,
сложно сформулировать, какие есть варианты и какие требуются аргументы. Смотря что
ты делаешь; см. примеры для дальнейших указаний.

ТРЕБУЕТСЯ АРГУМЕНТЫ

Ингрид Двухмерный двоичный файл сетки для работы. (См. Раздел ФОРМАТЫ ФАЙЛОВ СЕТКИ ниже). Для
кросс-спектральные операции, также дайте второй файл сетки ingrd2.

-GOutfile
Задайте имя выходного файла сетки или таблицы одномерного спектра (см. -E). (Увидеть
ФОРМАТЫ ФАЙЛОВ СЕТКИ ниже).

ДОПОЛНИТЕЛЬНО АРГУМЕНТЫ

-Cп / длина волны / средняя_глубина / tbw
Вычислить только теоретические кривые проводимости выбранной модели и выйти. n
и длина волны используются для вычисления (n * длина волны) общей длины профиля в
метров. средняя_глубина - средняя глубина воды. Добавить флаги данных (один или два) из TBW in
любой порядок. t = использовать модель "сверху", b = использовать модель «снизу». При желании укажите
w для записи длины волны вместо частоты.

-Dплотность|сетка
Устанавливает контраст плотности по всей поверхности. Используется, например, для вычисления силы тяжести
притяжение водного слоя, которое в дальнейшем может быть объединено с аномалией свободного воздуха
чтобы получить аномалию Буге. В этом случае не используйте -T. Он также неявно устанавливает
-N + h. В качестве альтернативы укажите совместно зарегистрированную сетку с контрастами плотности, если
требуется контраст переменной плотности.

-En_terms
Количество терминов, используемых в расширении Parker (не более 10 терминов, в противном случае термины зависят от
n выведет программу из строя) [По умолчанию = 3]

-F [f [+] | g | v | n | e]
Укажите желаемое геопотенциальное поле: рассчитайте геоид, а не гравитацию
f = Аномалии в свободном воздухе (мГал) [по умолчанию]. Добавить + добавить в плиту подразумевается
при удалении среднего значения из топографии. Это требует нулевой топографии
означает отсутствие массовой аномалии.

g = Аномалии геоида (м).

v = Вертикальный градиент силы тяжести (VGG; 1 этвос = 0.1 мГал / км).

e = Отклонения вертикали на восток (микрорадианы).

n = Отклонения вертикали на север (микрадианы).

-Iw | b | c | t |k
Используйте ingrd2 и ingrd1 (сетка с топографией / батиметрией) для оценки
admittance | coherence и записать его в stdout (-G игнорируется, если установлено). Эта сетка должна
содержат гравитацию или геоид для той же области ingrd1. Вычисления по умолчанию
вход. Вывод содержит 3 или 4 столбца. Частота (длина волны), проводимость
(согласованность) планка погрешности в одну сигму и, факультативно, теоретический допуск. Добавить
флаги данных (от одного до трех) из w|b|c|t. w записывает длину волны вместо волнового числа,
k выбирает км в качестве единицы длины волны [м], c вычисляет согласованность вместо допуска, b
пишет четвертый столбец с теоретической проводимостью «нагрузка снизу», и t
пишет четвертый столбец с теоретической проводимостью «упругой пластины».

-N [f | q | s |nx / ny] [+ a | [+ d | h | l] [+ e | n | m] [+ tширина] [+ w [суффикс]] [+ z [p]]
Выберите или спросите о подходящих размерах сетки для БПФ и установите необязательные
параметры. Управляйте размером БПФ:
-Нф заставит БПФ использовать фактические размеры данных.

-Нк запросит более подходящие размеры, сообщит о них и продолжит.

-Нс представит список дополнительных параметров, а затем выйдет.

-Nnx / ny будет выполнять БПФ по размеру массива nx / ny (должен быть> = размеру файла сетки). Дефолт
выбирает размеры> = данные, которые оптимизируют скорость и точность БПФ. Если БПФ
размеры> размеры файла сетки, данные увеличиваются и уменьшаются до нуля.

Управление устранением тренда данных: Добавление модификаторов для удаления линейного тренда:
+d: Данные с изменением тренда, т.е. удаление наиболее подходящего линейного тренда [по умолчанию].

+a: Удалить только среднее значение.

+h: Удалить только среднее значение, т.е. 0.5 * (макс. + Мин.).

+l: Оставьте данные в покое.

Управление расширением и сужением данных: используйте модификаторы, чтобы управлять расширением
и сужение выполняется:
+e расширяет сетку, накладывая симметрию точки края [По умолчанию],

+m расширяет сетку за счет наложения зеркальной симметрии краев

+n отключает расширение данных.

Сужение выполняется от края данных к краю сетки БПФ [100%]. Изменять
этот процент через +tширина. Когда +n действует, применяется сужение
вместо этого на поля данных, так как расширение недоступно [0%].

Контрольное написание временных результатов: Для подробного исследования вы можете написать
промежуточная сетка передается в прямое БПФ; это, вероятно, было
с удаленным трендом, расширенным за счет точечной симметрии по всем краям и сужающимся. Добавить
+w[суффикс], из которого будут созданы имена выходных файлов (т. е. ingrid_prefix.ext)
[конический], где Ext это расширение вашего файла. Наконец, вы можете сохранить сложную сетку
производится прямым БПФ путем добавления +z. По умолчанию мы пишем реальные и
мнимые компоненты Ингрид_настоящий.Ext и Ингрид_изображениеExt. Добавить p сохранить
вместо полярной формы величины и фазы в файлы Ингрид_маг.Ext и
Ингрид_фаза.Ext.

-Q Записывает сетку с изгибной топографией (с положительным z вверх), среднее значение которой
был установлен -Zzm и параметры модели -T (и выводится -G). Это
«гравиметрический Мохо». -Q неявно устанавливает -N + h

-S Вычисляет прогнозируемую гравитацию или сетку геоида из-за нагрузки на плиту, создаваемую
современная батиметрия и теоретическая модель. Установлены необходимые параметры
в -T и -Z параметры. Количество полномочий в расширении Parker ограничено
1. См. Пример ниже.

-Tte / rl / rm / rw[+ м]
Вычислить изостатическую компенсацию из топографической нагрузки (входной файл сетки) на
эластичная пластина толщиной te. Также добавьте плотности нагрузки, мантии и воды в
Единицы СИ. Дайте среднюю глубину мантии через -Z. Если эластичная толщина> 1e10, она
будет интерпретироваться как жесткость при изгибе (по умолчанию она вычисляется из te и
Модуль Юнга). При желании добавьте +m написать сетку с геопотенциалом Мохо
эффект (см. -F) из модели, выбранной -T. Если te = 0, то ответ Эйри будет
вернулся. -Т + м неявно устанавливает -N + h

-Wwd Установите глубину воды (или высоту наблюдения) относительно топографии [0]. Добавить k в
указать км.

-Zzm[zl]
Средняя глубина компенсации Мохо [и зыби]. Для модели "загрузка сверху" вы
только нужно предоставить zm, но для «загрузки снизу» не забудьте zl.

-V [уровень] (Больше ...)
Выберите уровень детализации [c].

-фг Географические сетки (размеры долготы, широты) будут преобразованы в метры.
через приближение "Плоской Земли" с использованием текущих параметров эллипсоида.

-^ or всего -
Распечатайте короткое сообщение о синтаксисе команды, затем закройте (ПРИМЕЧАНИЕ: в Windows
использовать просто -).

-+ or всего +
Распечатайте подробное сообщение об использовании (справке), включая объяснение любых
параметр, зависящий от модуля (но не общие параметры GMT), затем закрывается.

-? or нет Аргументы
Распечатайте полное сообщение об использовании (справке), включая объяснение опций, затем
выходы.

--версия
Распечатайте версию GMT и выйдите.

--show-datadir
Вывести полный путь к общему каталогу GMT и выйти.

GRID ФАЙЛОВ ФОРМАТЫ

По умолчанию GMT записывает сетку как числа с плавающей запятой одинарной точности в netCDF жалобы COARDS.
формат файла. Тем не менее, GMT может создавать файлы сетки во многих других часто используемых сетках.
форматы файлов, а также облегчает так называемую «упаковку» сеток с записью с плавающей запятой
данные в виде 1- или 2-байтовых целых чисел. Чтобы указать точность, масштаб и смещение, пользователь должен
добавить суффикс =id[/лестница/смещение[/бабушка]], где id двухбуквенный идентификатор сетки
тип и точность, и лестница и смещение являются необязательными масштабным коэффициентом и смещением, которые должны быть
применяется ко всем значениям сетки, и бабушка это значение, используемое для обозначения отсутствующих данных. В случае
два персонажа id не предусмотрено, как в =/лестница чем id=nf предполагается. Когда
считывая сетки, формат обычно распознается автоматически. Если нет, то тот же суффикс
могут быть добавлены к именам файлов входной сетки. Видеть грдконвертировать и Секция grid-file-format из
Технический справочник и поваренная книга GMT для получения дополнительной информации.

При чтении файла netCDF, содержащего несколько сеток, GMT по умолчанию считывает
первая двумерная сетка, которую можно найти в этом файле. Чтобы уговорить GMT прочитать другой
многомерная переменная в файле сетки, добавить ?VarName к имени файла, где
VarName это имя переменной. Обратите внимание, что вам может потребоваться избежать специального значения
of ? в вашей программе оболочки, поставив перед ней обратную косую черту или поместив
имя файла и суффикс в кавычках или двойных кавычках. В ?VarName суффикс также может быть использован
для выходных сеток указать имя переменной, отличное от значения по умолчанию: «z». Видеть
грдконвертировать и модификаторы разделов для CF и формата файла сетки технических средств GMT.
Справочник и поваренная книга для получения дополнительной информации, особенно о том, как читать сращивания 3-,
4- или 5-мерные сетки.

GRID РАССТОЯНИЕ ЕДИНИЦЫ

Если в сетке нет счетчика по горизонтали, добавьте +uЕд. изм во входной файл
имя для преобразования из указанной единицы в метр. Если ваша сетка географическая, конвертируйте
расстояния до метров при поставке -фг .

ОТХОДОВ

Сетки netCDF COARDS автоматически распознаются как географические. Для других сетей
географические сетки, где вы хотите преобразовать градусы в метры, выберите -фг. Если данные
расположены близко к любому полюсу, вам следует рассмотреть возможность проецирования файла сетки на прямоугольную
система координат с использованием грдпроект.

ПЛИТЫ ГИБКОСТЬ

Решение БПФ для упругого изгиба пластины требует, чтобы плотность заполнения равнялась нагрузке.
плотность. Обычно это верно только непосредственно под нагрузкой; вне нагрузки
заполнение, как правило, представляет собой отложения с более низкой плотностью или даже воду (или воздух). Wessel [2001] предложил
приближение, которое позволяет указать плотность заполнения, отличную от
плотность нагрузки, при этом все еще позволяя решение БПФ. В основном прогиб пластины
решено для использования плотности заполнения в качестве эффективной плотности нагрузки, но амплитуды
с поправкой на коэффициент A = sqrt ((rm - ri) / (rm - rl)), что является теоретической разницей
по амплитуде из-за точечной нагрузки с использованием двух различных плотностей нагрузки. В
приближение очень хорошее но ломается при больших нагрузках на слабые плиты, фея
нестандартная ситуация.

ПРИМЕРЫ

Чтобы вычислить влияние слоя воды над батиметрией bat.grd, используя 2700 и 1035
плотности корки и воды и запись результата в water_g.grd (вычисление
к четвертой степени батиметрии в расширении Паркера):

gmt ravfft bat.grd -D1665 -Gwater_g.grd -E4

Теперь вычтите его из своей аномалии в свободном воздухе faa.grd, и вы получите аномалию Буге. Ты
может задаться вопросом, почему мы вычитаем, а не складываем. Ведь аномалия Буге притворяется
чтобы исправить дефицит массы, представленный водным слоем, поэтому мы должны добавить, потому что
вода менее плотная, чем камни внизу. Ответ зависит от того, как действуют гравитационные эффекты.
вычислено методом Паркера и практическими аспектами использования БПФ.

gmt grdmath faa.grd Water_g.grd SUB = bouguer.grd

Хотите аномалию MBA? Хорошо вычислите вклад мантии коры и добавьте его к
аномалия морского дна. Предполагая, что кора толщиной 6 км с плотностью 2700 и мантия с плотностью 3300
плотности, мы могли бы повторить команду, используемую для вычисления аномалии водного слоя, используя 600
(3300 - 2700) как контраст плотности. Но теперь у нас есть проблема, потому что нам нужно знать
средняя глубина Мохо. Это когда масштаб / смещение, которое можно добавить к имени сетки
приходит в руки. Обратите внимание, что раньше нам не нужно было этого делать, потому что средняя глубина воды была
вычисляется непосредственно из данных (обратите внимание на отрицательный знак смещения из-за того, что
который z положительный вверх):

gmt gravfft bat.grd = nf / 1 / -6000 -D600 -Gmoho_g.grd

Теперь вычтите это из аномалии морского дна, чтобы получить аномалию MBA. То есть:

gmt grdmath Water_g.grd moho_g.grd SUB = mba.grd

Для расчета гравитационного эффекта Мохо упругой пластины bat.grd с Te = 7 км плотность
2700, над мантией плотностью 3300, на средней глубине 9 км.

gmt gravfft bat.grd -Gelastic.grd -T7000 / 2700/3300/1035 + m -Z9000

Если вы сейчас добавите эффекты морского дна и Мохо, вы получите полную гравитационную реакцию.
вашей изостатической модели. Мы будем использовать здесь только первый член расширения Паркера.

gmt ravfft bat.grd -D1665 -Gwater_g.grd -E1
gmt gravfft bat.grd -Gelastic.grd -T7000 / 2700/3300/1035 + m -Z9000 -E1
gmt grdmath Water_g.grd elastic.grd ADD = model.grd

Такой же результат можно получить непосредственно следующей командой. Однако ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ на
следующий. Я еще не знаю, из-за ли это ошибки или из-за каких-то ограничений, но
Дело в том, что следующая и предыдущая команды дают одинаковый результат, только если -E1
используется. Для более высоких значений батиметрии в расширении Parker только приведенный выше пример
швы, чтобы дать правильный результат.

gmt gravfft bat.grd -Gmodel.grd -T7000 / 2700/3300/1035 -Z9000 -E1

И какова будет аномалия геоида, вызванная нагрузкой на глубине 50 км, ниже области
батиметрия которого дана bat.grd, Мохо на глубине 9 км и той же плотности, что и
раньше?

gmt gravfft topo.grd -Gswell_geoid.grd -T7000 / 2700/3300/1035 -Fg -Z9000 / 50000 -S -E1

Для вычисления допуска между батиметрией topo.grd и аномалией в открытом воздухе faa.grd
сетка с использованием модели упругой плиты коры средней толщиной 6 км с эффективной 10 км
упругая толщина в районе средней глубины воды 3 км:

gmt gravfft topo.grd faa.grd -It -T10000 / 2700/3300/1035 -Z9000

Для вычисления допуска между батиметрией topo.grd и сеткой геоида geoid.grd с помощью
модель «загрузка снизу» (LFB) с такой же, как и сверху, и подповерхностной нагрузкой на 40 км,
но предполагая, что теперь сетки географические, и нам нужны длины волн вместо частоты:

gmt gravfft topo.grd geoid.grd -Ibw -T10000 / 2700/3300/1035 -Z9000 / 40000 -fg

Для расчета теоретической проводимости LFB вдоль профиля длиной 2000 км с использованием
те же параметры, что и выше

gmt gravfft -C400/5000/3000/b -T10000/2700/3300/1035 -Z9000/40000

Ссылки

Луис, Дж. Ф. и М. С. Невес. 2006, Изостатическая компенсация Азорского плато: 3D
анализ допуска и когерентности. J. Geothermal Volc. Res. Том 156, выпуски 1-2, страницы
10-22, http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2006.03.010 Паркер, Р.Л., 1972, Порог
расчет потенциальных аномалий, Geophys. J., 31, 447-455. Вессель. П., 2001, Глобальный
Распределение подводных гор по данным альтиметрии Geosat / ERS-1 с координатной привязкой, J. Geophys. Res.,
106 (B9), 19,431 19,441-XNUMX XNUMX, http://dx.doi.org/10.1029/2000JB000083

Используйте gravfftgmt онлайн с помощью сервисов onworks.net