Observations of teleseismic earthquakes using broadband seismometers on the Ross Ice Shelf (RIS) must contend with environmental and structural processes that do not exist for land-sited seismometers. Important considerations are: (1) a broadband, multi-mode ambient wavefield excited by ocean gravity wave interactions with the ice shelf; (2) body wave reverberations produced by seismic impedance contrasts at the ice/water and water/seafloor interfaces and (3) decoupling of the solid Earth horizontal wavefield by the sub-shelf water column. We analyze seasonal and geographic variations in signal-to-noise ratios for teleseismic P-wave (0.5–2.0 s), S-wave (10–15 s) and surface wave (13–25 s) arrivals relative to the RIS noise field. We use ice and water layer reverberations generated by teleseismic P-waves to accurately estimate the sub-station thicknesses of these layers. We present observations consistent with the theoretically predicted transition of the water column from compressible to incompressible mechanics, relevant for vertically incident solid Earth waves with periods longer than 3 s. Finally, we observe symmetric-mode Lamb waves generated by teleseismic S-waves incident on the grounding zones. Despite their complexity, we conclude that teleseismic coda can be utilized for passive imaging of sub-shelf Earth structure, although longer deployments relative to conventional land-sited seismometers will be necessary to acquire adequate data.

中文翻译：

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在罗斯冰架上观察到的远震地震波场

使用罗斯冰架 (RIS) 上的宽带地震仪观测远震地震必须应对陆上地震仪不存在的环境和结构过程。重要的考虑因素是：（1）由海洋重力波与冰架相互作用激发的宽带、多模式环境波场；(2) 由冰/水和水/海底界面处的地震阻抗对比产生的体波混响和 (3) 亚陆架水柱对固体地球水平波场的解耦。我们分析了远震 P 波（0.5-2.0 秒）、S 波（10-15 秒）和表面波（13-25 秒）到达相对于 RIS 噪声场的信噪比的季节和地理变化. 我们使用远震 P 波产生的冰层和水层混响来准确估计这些层的子站厚度。我们提出的观测结果与理论上预测的水柱从可压缩力学到不可压缩力学的转变一致，这与周期长于 3 秒的垂直入射固体地球波有关。最后，我们观察到由入射在接地带上的远震 S 波产生的对称模式兰姆波。尽管它们很复杂，但我们得出的结论是，远震尾声可用于亚陆架地球结构的被动成像，尽管相对于传统的陆上地震仪需要更长的部署才能获得足够的数据。我们提出的观测结果与理论上预测的水柱从可压缩力学到不可压缩力学的转变一致，这与周期长于 3 秒的垂直入射固体地球波有关。最后，我们观察到由入射在接地带上的远震 S 波产生的对称模式兰姆波。尽管它们很复杂，但我们得出的结论是，远震尾声可用于亚陆架地球结构的被动成像，尽管相对于传统的陆上地震仪需要更长的部署才能获得足够的数据。我们提出的观测结果与理论上预测的水柱从可压缩力学到不可压缩力学的转变一致，这与周期长于 3 秒的垂直入射固体地球波有关。最后，我们观察到由入射在接地带上的远震 S 波产生的对称模式兰姆波。尽管它们很复杂，但我们得出的结论是，远震尾波可用于亚陆架地球结构的被动成像，尽管相对于传统的陆上地震仪需要更长的部署才能获得足够的数据。