有限频率线性理论的波恩近似佯谬

对有限频率层析成像线性理论的波恩近似问题进行梳理,用数值方法统计分析其适用范围,结果表明波恩近似要求最大速度扰动不超过1%;然后对相关走时一阶近似进行统计分析,结果表明它也只适用于最大速度扰动在1%以内的情形.然而,结合波恩近似和相关走时一阶近似而得到的有限频率线性理论,其适用的速度扰动范围最大可达10%.这个表面上的逻辑悖论,称为"波恩近似佯谬".此佯谬是由于不恰当地使用波恩近似造成的.本文摒弃波恩近似,使用泛函的Fréchet微分和隐函数定理推导得到有限频率线性理论,圆满解释了波恩近似佯谬.由于有限频率非线性理论早已摒弃了波恩近似,因此波恩近似概念在有限频率层析成像理论中完全没有必要.