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Prediction of ground motion and dynamic stress change in Baekdusan (Changbaishan) volcano caused by a North Korean nuclear explosion

机译：朝鲜核爆炸导致白头山（长白山）火山地震动和动态应力变化的预测

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摘要

Strong ground motions induce large dynamic stress changes that may disturb the magma chamber of a volcano, thus accelerating the volcanic activity. An underground nuclear explosion test near an active volcano constitutes a direct treat to the volcano. This study examined the dynamic stress changes of the magma chamber of Baekdusan (Changbaishan) that can be induced by hypothetical North Korean nuclear explosions. Seismic waveforms for hypothetical underground nuclear explosions at North Korean test site were calculated by using an empirical Green’s function approach based on a source-spectral model of a nuclear explosion; such a technique is efficient for regions containing poorly constrained velocity structures. The peak ground motions around the volcano were estimated from empirical strong-motion attenuation curves. A hypothetical M7.0 North Korean underground nuclear explosion may produce peak ground accelerations of 0.1684 m/s2 in the horizontal direction and 0.0917 m/s2 in the vertical direction around the volcano, inducing peak dynamic stress change of 67 kPa on the volcano surface and ~120 kPa in the spherical magma chamber. North Korean underground nuclear explosions with magnitudes of 5.0–7.6 may induce overpressure in the magma chamber of several tens to hundreds of kilopascals.
机译：强烈的地面运动会引起较大的动应力变化，从而可能干扰火山的岩浆室，从而加速火山活动。活火山附近的地下核爆炸试验是对该火山的直接对待。这项研究研究了假想的朝鲜核爆炸可能引起的白头山（长白山）岩浆室的动态应力变化。使用基于核爆炸源谱模型的经验格林函数方法，计算了朝鲜试验现场假设的地下核爆炸的地震波形；此类技术对于包含速度约束较差的区域非常有效。火山周围的峰值地面运动是根据经验性强运动衰减曲线估算的。假设的朝鲜M7.0地下核爆炸可能在水平方向产生大约0.1684 m / s 2 的峰值地面加速度，在垂直方向产生大约0.0917 m / s 2 。火山，在火山表面上引起峰值动应力变化67 kPa，在球形岩浆室内诱发约120 kPa。朝鲜的5.0–7.6级地下核爆炸可能在岩浆室内产生数十至数百千帕的超压。

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