本系列文章主要關(guān)注走時計算軟件TauP的使用，主要工作參考：
連載1關(guān)注于TauP的介紹和安裝
TauP的介紹
- TauP是由University of South Carolina開發(fā)
- 基于Java語言
- 基于Buland 和 Chapman 于 1983 年提出的方法(Buland, R. and C. H. Chapman (1983). The Computation of Seismic Travel Times, Bull. Seism. Soc. Am.73(5),1271–1302.)
TauP相比于其他的走時軟件，有如下的優(yōu)點(diǎn)或特色：
- 主要優(yōu)點(diǎn)是它的靈活性，TauP除了可以用來計算地震波的走時，還可以計算由其衍生出來的射線路徑，穿透點(diǎn)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)，射線參數(shù)，走時曲線等
- 由于該軟件是由Java寫的，使其具有強(qiáng)大的可移植性，可以在多平臺使用(Windows,Linux,MacOS)
- 其內(nèi)置多個地球速度模型，其自帶的速度模型，可以在解壓出的文件
TauP-2.4.5/StdModels中查看，其自帶的速度模型共11個，包括1066a，1066b，ak135，alfs，herrin，iasp91，jb，prem，pwdk，qdt，sp6- 提供震相分解功能，支持不常見的震相名稱
- 支持自己制作速度模型求解走時
- 部分兼容
ttimes的震相名稱，比如用ttp表示常見 P 波震相，除此之外，還有tts、ttp+、tts+、ttbasic、ttall- 提供GUI
最新的TauP包發(fā)行版是由2016年7月6日發(fā)行的2.4的版本。下載解壓后主要有以下目錄：
| 文件 | 主要信息 |
|---|---|
| README | 獲取軟件包以及安裝的基本信息 |
| gpl3.0.txt | GNU GPL許可信息 |
| StdModels | 標(biāo)準(zhǔn)速度模型 |
| bin | 可直接添加到PATH中運(yùn)行的命令 |
| lib | Java歸檔文件(包括依賴包) |
| doc | 包括關(guān)于TauP發(fā)表的文章的鏈接，說明文檔，以及一個簡易的速度模型文件等 |
| native | 提供的TauP包與C的接口（官方已經(jīng)不建議使用） |
| jacl | 不了解，詳細(xì)信息可以看doc文件夾中的說明文檔23頁 |
| src | 所有的Java源碼 |
TauP提供的工具有：
taup time計算走時taup pierce計算速度間斷面或特定深度的穿透點(diǎn)taup path計算射線路徑和深度-震中距關(guān)系taup wavefront計算以時間為步長的波前的傳播taup圖形用戶界面工具taup curve計算走時曲線和深度-震中距關(guān)系taup table輸出不同深度和傳播距離的走時信息ASCII文件taup setsac將計算出的走時信息寫入SAC頭文件中taup create根據(jù)速度模型創(chuàng)建一個.taup文件taup consoleTauP的Python腳本
TauP定義了一些默認(rèn)的參數(shù)值：
| 參數(shù) | 含義 | 值 |
|---|---|---|
taup.model.name |
初始速度模型 | iasp91 |
taup.model.path |
速度模型的默認(rèn)尋找路徑 | null |
taup.source.depth |
初始震源深度 | 0.0km |
taup.phase.list |
初始震相列表 |
p,s,P,S,Pn,Sn,PcP,ScS,Pdiff,Sdiff,PKP,SKS,PKiKP,SKIKS
|
taup.depth.precision |
輸出深度的精度 | 1 |
taup.distance.precision |
輸出距離的精度 | 2 |
taup.latlon.precision |
輸出經(jīng)緯度的精度 | 2 |
taup.time.precision |
輸出時間的精度 | 2 |
taup.raypath.precision |
輸出深度的精度 | 3 |
taup.maxRefraction |
Pn和Sn波沿著莫霍界面滑行的最大距離 | 20 degrees |
taup.maxDiffraction |
核幔邊界衍射波沿CMB衍射的最大距離 | 60 degrees |
taup.path.maxPathInc |
射線路徑上兩點(diǎn)之間最大距離 | 簡單的線性插值 |
taup.table.locsat.maxdiff |
不太了解 | 105 degrees |
taup.create.minDeltaP |
慢度采樣間距的最小值 | 0.1 sec/rad |
taup.create.maxDeltaP |
慢度采樣間距的最小值 | 11.0 sec/rad |
taup.create.maxDepthInterval |
深度采樣間距最大值 | 115 km |
taup.create.maxRangeInterval |
兩個相鄰射線的距離最大值 | 2.5 degrees |
taup.create.maxInterpError |
線性插值最大誤差 | 0.05 s |
taup.create.allowInnerCoreS |
是否允許J震相和內(nèi)核中S波的傳播 | true |
TauP的安裝
TauP的安裝很簡單，可參照說明文檔36頁，步驟如下：
- 檢查是否安裝Java運(yùn)行環(huán)境
在終端中鍵入java -version，需要安裝Java 1.8.x以上版本，大多數(shù)系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)置Java運(yùn)行環(huán)境
$ java -version
java version "1.8.0_141"
OpenJDK Runtime Environment (rhel-2.5.1.2.el7_0-x86_64 u65-b17)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 24.146-b16, mixed mode)
如果沒有版本信息，則需要先安裝 Java 運(yùn)行環(huán)境，在 CentOS 7 下用如下命令:
$ sudo yum install java
下載 TauP:
$ wget http://www.seis.sc.edu/downloads/TauP/TauP-2.4.5.tgz解壓:
tar -xvf TauP-2.4.5.tgz將解壓出的文件移動到自己文件目錄中
sudo mv TauP-2.4.5 /opt修改環(huán)境變量
vim ~/.bashrc
鍵入：
export TAUPHOME=/opt/TauP-2.4.1
export PATH=${TAUPHOME}/bin:${PATH}
使修改后的環(huán)境變量生效
source ~/.bashrc
- 執(zhí)行測試
終端鍵入 taup 若出現(xiàn) TauP 圖形界面則表示安裝成功。
修改歷史：
- 2017年11月23日 初稿
