This study proposes a method of constraining compression (P) wave velocity (⁠VP⁠) profiles (up to a depth of 1700 m) using P‐wave seismograms recorded on the ground surface. The relationship between the incidence angle of P waves near the ground surface and the ratio of the radial to vertical components of P‐wave seismograms on the surface is developed based on 895 seismograms recorded at 630 Kiban–Kyoshin network (KiK‐net) stations in Japan. The incidence angles for the underlying layers with hypothesized VP values are estimated using Snell’s law. The epicentral distance is estimated using these incidence angles and layer thicknesses. The processes of estimating the incidence angles and the epicentral distance are repeated using a new hypothesis on VP profiles, until the misfit between the estimated epicentral distance and the known epicentral distance is smaller than the predefined tolerance. This methodology is validated using the measured VP profiles at eight KiK‐net stations that exceed a depth of 800 m. When predefined layer thicknesses are used, the standard deviations of the between‐site residuals for various depth intervals vary from, approximately, 0.11 to 0.22, indicating good agreement between the measured and estimated VP profiles. For the cases of known layer thicknesses, the standard deviations of between‐site residuals vary from 0.11 to 0.19.

中文翻译：

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使用 P 波的入射角约束压缩波速度剖面

这项研究提出了一种使用地表记录的 P 波地震图来约束压缩 (P) 波速度 (VP) 剖面（深度可达 1700 m）的方法。基于 630 个 Kiban-Kyoshin 网络 (KiK-net) 台站记录的 895 个地震图，开发了地表附近 P 波的入射角与地表 P 波地震图径向分量与垂直分量之比之间的关系。日本。使用斯涅尔定律估计具有假设 VP 值的下层的入射角。使用这些入射角和层厚度估计震中距离。使用关于 VP 剖面的新假设重复估计入射角和震中距的过程，直到估计震中距与已知震中距之间的失配小于预定义的容差。使用在超过 800 m 深度的八个 KiK-net 站测量的 VP 剖面验证了该方法。当使用预定义的层厚度时，不同深度间隔的站点间残差的标准偏差从大约 0.11 到 0.22 不等，表明测量和估计的 VP 剖面之间具有良好的一致性。对于已知层厚度的情况，站点间残差的标准偏差从 0.11 到 0.19 不等。不同深度区间的站点间残差的标准偏差从大约 0.11 到 0.22 不等，表明测量和估计的 VP 剖面之间具有良好的一致性。对于已知层厚度的情况，站点间残差的标准偏差从 0.11 到 0.19 不等。不同深度区间的站点间残差的标准偏差从大约 0.11 到 0.22 不等，表明测量和估计的 VP 剖面之间具有良好的一致性。对于已知层厚度的情况，站点间残差的标准偏差从 0.11 到 0.19 不等。