specfem2D快速使用

specfem2D是一个用于求解地震波传播问题的正演求解器，可以用于地震波传播的数值模拟。本文介绍specfem2D的快速使用方法。

开始使用

下载仓库：

git clone --recursive --branch devel https://github.com/geodynamics/specfem2d.git

编译设置：

./configure FC=gfortran CC=gcc MPIFC=mpif90 --with-mpi

参数解释：

• FC : Fortran编译器
• CC : C语言编译器
• MPIFC : MPIF编译器，用于多处理器核心运行

可选参数 --enable-double-precision 以双精度模式运行求解器，默认单精度，双精度慢20%到30%

编译：

make

specfem2D工作流程示意

网格生成

模拟选项配置文件：DATA/Par_file

设置完成后生成网络：

./bin/xmeshfem2D

生成的表在 OUTPUT_FILES/ 文件夹下，命名格式为Database??????.bin 的文件

在 gnuplot 中可视化网格 (默认例子的可视化网格)：

plot 'OUTPUT_FILES/gridfile.gnu' w l

也可以使用外部网格生成器

运行求解器

运行求解器：

bin/xspecfem2D

或者以并行处理运行：

mpirun bin/xspecfem2D

运行完成后，输出的地震记录及波前快照保存在 OUTPUT_FILES/ 文件夹下。对结果进行可视化：

1. Postscript文件：

   gs OUTPUT_FILES/vect*.ps

​ 其中波场用小箭头表示，流体/固体匹配界面用粉红色粗线表示，并且吸收边缘用绿粗线表示。

2. 彩色快照：

   gimp OUTPUT_FILES/forward_image*.jpg

   根据 DATA/Par_file 内输出内容的设置，显示波场两个分量之一或者压力的图像(默认例子的彩色快照)。

地震图 OUTPUT_FILES/*.sem* 中，第一列是时间，第二列是振幅，序号与检波器一一对应。

Reference

1. specfem2D项目仓库
2. specfem2D用户手册
3. Par_file文件的说明
4. SPECFEM2D快速上手指南