18
Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report EMILE A. OKAL 1 Abstract Ð We present a preliminary study of T waves from Polynesian nuclear tests at Mururoa, recorded on digital stations of the Hawaii Volcano Observatory network, following their conversion to seismic waves at the southern shore of the Island of Hawaii, and subsequent propagation to the recording stations. We show that seismograms are composed of several packets, which can be interpreted as resulting from T ! P and T ! S conversions, and which feature distinct spectral characteristics. As the distance from the shoreline to the station increases, the relative importance of the several wave packets changes; a prominent shadow for T ! P is found at 8±12 km from the shore. This pattern is aected by the local crustal structure; in a favorable case, propagation in deep, low-attenuation layers resulted in a clear record as far as 76 km from the shoreline. While these results are generally robust, they can be moderately aected by a change of location of the source inside Mururoa Atoll. Key words: T phases, seismic conversions, Nuclear Tests. 1. Introduction and Background The purpose of this paper is to examine the seismic waves generated on the island of Hawaii hereafter ``the Big Island'') upon reception of T waves generated by a number of nuclear tests at Mururoa, French Polynesia, over the years 1986±1991. Our goal is to understand the exact nature of the conversion of their energy into seismic waves, and of their subsequent propagation through the structure of the island. In the framework of the monitoring of the Comprehensive Test-Ban Treaty CTBT), an improved understanding of these mechanisms of conversion and propagation will be necessary to adequately interpret any signals received at the so- called ``T -wave stations'' mandated by the treaty. In addition, this research may help optimize the deployment or relocation of T -wave stations in order to maximize their usefulness. T waves are acoustic vibrations eciently propagated in the SOFAR channel of the world's oceans. They were mentioned as early as 1930 ANONYMOUS, 1930), recognized as teleseismic in nature independently by RAVET 1940) and LINEHAN 1 Department of Geological Sciences, Northwestern University, Evanston, IL 60201, USA. E-mail: [email protected] Pure appl. geophys. 158 2001) 457±474 0033 ± 4553/01/030457 ± 18 $ 1.50 + 0.20/0 Ó Birkha È user Verlag, Basel, 2001 Pure and Applied Geophysics

Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

  • Upload
    ea

  • View
    213

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

��������� � ���� ������� �� ������ ���� ��������� �������

������ � ���������� �����

����� � !"��#

��������$ %� ������� � ����������� ����� �� � ����� ���� ��������� ������� ����� �� �������&

�������� �� ��'���� �������� �� �� ������ (������ !)��������� ������*& ��������' ���� ���������� ��

������� ����� �� �� ������� ���� �� �� ������ �� ������& ��� ��)��+���� �����'����� �� �� ��������'

�������� %� ��� ��� ������'���� ��� �������� �� ������� ���*���& ��� ��� )� ����������� �� ��������'

���� � � � ��� � � � �����������& ��� ��� ������� �������� �������� �������������� �� �� ��������

���� �� �������� �� �� ������� ���������& �� �������� ���������� �� �� ������� ���� ���*��� ���'��, �

��������� ����� ��� � � � �� ����� �� -.#/ *� ���� �� ���� ��� ������� �� �0����� )� �� �����

������� ���������, �� � ������)�� ����& �����'����� �� ����& ���1����������� ������ �������� �� � ����� ������

�� ��� �� 23 *� ���� �� �������� %��� ���� ������� ��� '�������� ��)���& ��� ��� )� ���������� �0�����

)� � ���'� �� �������� �� �� ������ ������ ������� �����

��� ����� � �����& ������� �����������& ������� �����

���� ����� � ��� ������ ���

�� ������� �� ��� ����� �� �� �4����� �� ������� ����� '�������� �� �� ������

�� ������ 5�������� 66�� 7�' ������889 ���� ��������� �� � ����� '�������� )� �

���)�� �� ������� ����� �� �������& :���� ��������& ���� �� ����� #;-3.#;;#

!�� '��� �� �� ���������� �� �4��� ������ �� �� ���������� �� ���� ����'� ����

������� �����& ��� �� ���� ��)��+���� �����'����� ����' �� ��������� �� ��

������ �� �� ��������* �� �� ���������' �� �� ������������ ����17�� ������

5��7�9& �� �������� ������������' �� ���� ��������� �� ���������� ���

�����'����� ���� )� ��������� �� ���+������ ��������� ��� ��'���� �������� �� �� ��1

������ 66� 1���� ��������88 �������� )� �� ������ �� ��������& ��� ������� ��� ���

������<� �� ���������� �� ���������� �� � 1���� �������� �� ����� �� ��4���<� ����

����������

� ����� ��� �������� ��)������� �=������� �����'���� �� �� >!:� ������ ��

�� �����8� ������ ��� ���� ��������� �� ����� �� #;?@ 5��!�A�!B>& #;?@9&

����'��<�� �� ����������� �� ������ ������������� )� �(�� 5#;C@9 ��� �������

# D��������� �� E����'���� >�������& ����������� B���������& ��������& �� 3@/@#& B>� �1�����

�����F���� ��� ���

��� ���� '����� #G- 5/@@#9 CG2.C2C

@@?? . CGG?H@#H@?@CG2 . #- I # G@ J @ /@H@

� ��������� ���� � ���� ����

���� ��� ���� �� ������

Page 2: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

5#;C@9& ��� ��������� ������)�� �� '����� ����� ��������' ������� ������� �����'

%���� %�� �� 5� ' & �"� �>& #;C-9 �� ���)������� �� �� �=����� ����'���� ���

�� ��������� �)����� �� ����������� �� �� �������� �� ��� �������� 5�' �������9

���+������� 5?./@ �<9 ��*�� ��� � ����� �'��� ��� �� �����'����� 5��� ��������

���������9 �� �4������� ����� ��'���� �� �4������� ���'� ��������� �� �� ������

�����������

B��� ������' �� ���� �� �� ������ 5�� ���������9& �� �������� ����'� �� � ����� �� ��������� �� ������� ����'�& �� ��������' ����� )���' ��� �)�� �� �����'���

�� �� ������ �� ��������� ��������� 5� ' & ���>� ��� 7���!BK& #;-G, �!!" ���

>��(��>& #;;-9& )� �������� )� �������� ������'����� ��������& �� ����& ���

��=������� ��������& ���� )� �� ����� ���������� 5� ' & �����D�� ��� !"��& #;2;9

%��� ��� ���������� �� ������ �� ������������ �� �� ������� ���)��� �� ��L������ ���

���������� �� ������� ����� �� � ������� �� �������������& �� �� ���� ������4 )� �

���)�� �� �����M� ������������� ���� �����������& �� ���������� �� ���������� )�

�� �4��� '������� �� �� ���������' ����� �� �������� �� )���' ����� ��*���� ��

�� ����� �� �� �������� �������'�� 5� ' & ?@@ � �� G �< �� �� �����9& �� ������ ��

�4������ �� ������ ���� �� ������ ����� �� � ������ ��������� �� ����������& )���

��� )�'�� ��� )��� ���� �� ������� �������' �0���� ��������' �� �� ������������

��������� �� � 1���� ����'� �����' �� �������� ������� �� �������1��1��������

���������� ���� �� ����+��*� ������ 5!"�� ��� �����D�� & #;;29

:�� ��� ������& ��������1��1������� ���������� �� ������ ����� �� )��� ��

��)N��� �� ������� �������& )�� ���������� 5� ' & �>� ���� �� �� & #;;-9 ���

�)����������� ����' �� ������ �������& "!A���E� �� �� 5#;;G9 ��� �������'����

�� �����'����� ������ �� 7�' ������ �� ��������� � ����� �� ����� ���� �����������

�������������� �������& �� ����+��*� ������� ��� ��� ���� 5��������' �� #;-;

���� ����� �����9 �������� �� ���������� ������4��� �� �������1��1�������� ������1

���� ���������� �� ��������& ����BE���� 5#;;29 �� �������� ������� �����

��������� ���� ������� � ����� ��� �������� �� >�� ������� ������& �0 ��

>������ ���������� �����& �� �������� ������� �� �� ���� ������ �)������ �� 7�'

>�� ��� ����� ��0��� ������& ���� �� ������� �������� )������ �� ��� ��������'

�����& ��� ���� �� �4����� ������4��� �� �� ����������� ���� �0 >������

���������� :������& �>A��!> ��� !���!%��O 5#;;29 ��� ���������� ��

�����'����� �� ��������� � ����� ���� ������� ������ �� '����� ������� �����& ��

�� /@@ *� ������ ������� ����������

���� ��������& �����D�� ��� !"�� 5#;;-, �������� ���� �9 ���� � ������� ��

��������' ������������ �� �������� 5������& �' �������9 ��� �� � 1���� �������

5�������� ����+��*��& ������� ������ �4��������9 �� ����� �� ������ �� ������1

���� �� � 1���� ����'� �� ��� ���� ������� ����� �� � ���)�� �� ���� ��������� ���

��������� ��� ����� ��'����� �� ����� L��� �� �� ��������� �������� �� � ��������

��� �=����� ���������� �� � ����� ���� ������� � ����� �� �� ����� ��'�� ���������&

�� � ���� )������ ����1�������� ��� � ������ ����������& ��������' �� �� �����������

�� � ����� <���& ��� �� ��������� ���������� �� �& ��� �����)�� '����� 5 �����'1

CG- ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 3: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

����9 ����� ���� �������& ����� )� �� M����1��0������ ������������ �� �>� ����

�� �� 5#;;-9& �����'�� ��''��� ��� �� ������� �������� �� � � 1���� ������� ��� )� ��

�� ��������� �������� �� � �������� ��������' � ����� ����� �� �� ����� 5�#/@@ �9

������������� �� �� �4�� �� �� >!:� ������

��� '������� ��� )� ������� )� �������' �� ������� �� �� �����& ���� �����

����� ��� *���� �� �0�� ������ �� ����� �� CG� �� 3@� 5EB���� �� �� & #;;?9& )�� �� ���

���� )� ����� �� �� ��� �� ���� )������� L���& �������)�� �� ������ 66�����&88 ���

���� ���������� �� �� �0���� )�������� �� �� ������� L��* �� �� 7�' ������

5>����& #;;C9 �� ��� '������ �����4�& �� ������� ����� '���� � ����������� ����� ��

�� ��������� �� ��������� ����� )� ������� �������� �� �� ������ (������

!)��������� 5�(!9 ������*& ��������' � ���)�� �� ������� �4�������� �� �������

� �������

:�'��� # ���� �� '������ ������ �� �� ������� ����� ��� '������� ��������

������� ��'��M���� �������'��� M��� ��� ��������& �� ��� �� ������� �4�������� ��

������� �������� � ������� ���� ����� �� �� ��������* �� �� ���������' �� ��

��7� �� �������� �� �� ���� ���� �� � ��������� ����� ��� ����� ����� ������<��

�� ������4��� �� �� ���������� ������� �� �� ������ 5�� �� ��� �������� ��� ���

:�'��� #

���� E������ ������ �� �� ����� �� ���� ���� �� ��������� ���� ���� �� �������& ��� �� �����'��

�������<�� �� ��������' �������� �� �� 7�' ������ �� ������ ���� ��� �� �� �(! ������* �� �� 7�'

������ �� ���� ���)��� ��� �� �������� ���������� �� �� ��4� 5��� ���� ��)�� /9 ����� ��� �������

���� �������� ��� �������� �� ����� ��� �� ���'� ����� ������M�� �� �<���� �� ������� �� �� � ����

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� CG;

Page 4: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

����� ���� �� ������� ���� �� :��'������& ��� ������ � ���� ������4 '���������

������� �� �� ������9 �� ��������& �� �������� �� �� 7�' ������ �� ���������� ��'����&

'������ ������������� �� �� ��������� �� ������� �� �� � ����& ��� ���� �����������

��� �������� �������� �� � ���<����� ��������� �� /@ � 5>����& #;;C9 :������& �(!

�������� � ���+��& ����� ������* �� ����1������ ������� �������� ������ �� ������&

��� ���������� �� �� ������� L��* �� "������ (������& ��'������ �������� �����

#;-3 >������ �� �� �������� ��� �+������ ��� ����1��������� ������������

%��� ���������� ��'���� ��������' �� �� ��������� ������)��& � 1���� ��'���� ���

������������ )��� �����' ����' �� ���''�� �� ��������' ��'����� ��� ��� �����

"������ ������& ��� ��� ��� �������)�� �� ������� �0��� ���� ������� ���*�& ��� ��

�� -@ ������� �� #@@ ������ ��� ������ ���� ������)��

��)�� # ����� �� #/ ����� �� ������� 5��� �� � ����� �� /- ��� �� ������ #;-3.

#;;39 ��� ���''���� ����� ��������' �� �(! ���� ���������� ����������� ���

���'�� ���� ��� ���� ������ )� �� �������� ����+��*� ����������� ������ 5����9

�� �� ������� �����& �� ������ ��� �� ���'�� ���� ��� �� �� �4��� ������& ���

��''���� � ���������� ����� �� �#�2 � @�C � �� �� ���� ������ ���� ��)�� / '���� �

���� �� �������� ���� �� ��� �����

:�'��� #�

�����1�� �� �� ������� ���� �� �� 7�' ������& �����' �� �������� ���� �� ��� ����� 5���� �����'���9&

��� �� )�������� ���� �� ?@@@ � �� #/@@1� ������� ���������� �� �4�� �� �� >!:� ��� ��

�4������ �� ������� �� ���������� ���� �� ��0����� ���������� �������'� �0 �������� %�� ���

��

C3@ ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 5: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

%�� �� �4������� �� >������ G& �� ��� ����� �� ������� ���� �� ����� ��

/@ ��� #;-2 5���'�� ���� #2�@G�@@ E��9& ��� �� )�� �� ���'��� )���1����

��'������ 5�� � G�39& ��� �� ���'��� ���)�� �� ������'� �������� �� �� ���� ��

��)�� #

����� � ������ ����� ��������� �� ������� ��� �����

D���

D � 5P9 A

���� ��������� ��)�)��

!��'��

��'������� ���)�� ��

��������

��*1��1���*

��� �� �B�

��������

5��9

���'�����

5��9

!��'��

����

E��

����

E��

!� �" 5��'���� �����9

#/ �!( 5?#39 #;-3 �/# ;## �#?; @-G #2�@#�G- ? #2�@/�@@ G ? -- #223

G ��A 5#/G9 #;-2 �/# ;@@ �#?; @;3 #3�G2�G2 2 #3�G-�@@ C ; #C -?G

/@ ��A 5#C@9 #;-2 �/# -;? �#?- ;3C #2�@C�G- ? #2�@G�@@ G 3 #-# /2;;

/G ��A 5#C39 #;-- �/# ;@? �#?; @@; #2�@@�G- C #2�@#�@@ G 3 C ; #/@ ?--@

/? �!( 5?/-9 #;-- �/# ;;# �#?- ;@2 #2�@@�G- @ #2�@#�@@ G C ;; /;G3

## ��A 5#?#9 #;-; �/# -G? �#?; @@3 #3�CC�G- ? #3�CG�@@ G 3 G? #@/#

? PB� 5#GC9 #;-; �/# -?G �#?- ;;3 #2�/;�G- G #2�?@�@@ G ? 2@ #@22

/@ �!( 5?/C9 #;-; �/# -G# �#?- ;3C #2�/-�G- C #2�/;�@@ G ? -2 #G-?

/ PB� 5#G?9 #;;@ �/# -22 �#?- ;#- #2�/;�G- G #2�?@�@@ G ? ;3 2?;

C PB� 5#-G9 #;;@ �/# -G@ �#?; @C/ #2�G;�G- 2 #-�@@�@@ G # 3; 3;#

#- ��A 5#?-9 #;;# �/# -?/ �#?; @#C #2�#C�G- G #2�#G�@@ G # 2# ;GG

#G PB� 5#;39 #;;# �/# -22 �#?- ;3? #-�@;�G- ? #-�#@�@@ G ? ##; ?C33

��)�� /

�� ����� �� ���� �� ���� ����#

���� >������ ���� D������� ��������

5��9

���'�����

5��9

D������� �� �����

5*�9

� ����� �������

%�� %��6��� ���� ��� #; ??/ �#GG @C; Q#

�B� ��������� ���� ��� #; C#; �#GC ;2; 2

"�� "������ ���� ���� ��� #; C@2 �#GG @3- ;

��( �������� (��� ���� ��� #; G@C �#GG @3? #-

!� ���*� "���� #; CG2 �#GC -GC Q#

"�B �6� "���6� "���� #; CG- �#GC ;/# C

"! "���� "���� #; G@@ �#GC -C/ C

��7 �����6� 7����� "���� #; G?/ �#GC -;- #/

!� ����*���� ������."�6� #; /-C �#GG //G /

�� ������ ������."�6� #; /;; �#GG ?## C

D�> D����� ������."�6� #; ??2 �#GG ?-- ##

""B "����*��� ����� "�� #; -;@ �#GG ?C? 23

$ � ���� ��� ����

�B ���� ��*� ����� "�� #; 2-# �#GG ?## 3C

�B� �������6� #; 3-- �#GG CG- 2#

%�� %��*�6� #; -3@ �#GG 33@ 2G

"!� "���� /@ #/- �#GG 2-@ ##C

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C3#

Page 6: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

������)�� ������� �������� �� �������� ������'���� �� C- ��������& ��� ���<�����

������� �� � ��)��� �� #/ �����, �� ��������' 2/ ���''���� ������� ���� �4�������

��� ��������� �� >�� ������ ����' �� ���� �������� ������)�� �� �� �������

L��* �� �� 7�' ������& �� M��� ����� �� ������ �� ��������� 5�B�9 %��� �

���)�� �� �������� ��� ������� ������ �� �� ��������& �B�& )���' 2 *� ������&

)���M�� ���� ������� )��*'����� ����� 5������������& �� �������� �� ����

����������� ������� �� �� #;;C 7������� � ����� 5!"�� ��� �����D�� & #;;299

��� ������� �������� ���� ������ ���������� �� �� ������� ��������� �������

����� �� ��������& �B� �� ��� �� �� �������� ���� ��'������ �������� �� ���''����

��������& �������' ������ ���������� �� �� ��'���� ���� ������� ������� �������

:������& ��� ���� ���������� �� '����� ������ ��� ������)�� �� �B�

% ��� � &���� �� �'() ������*���� � + ,��� ������

�� ������� ��������� �� �� 7�' ������ �� )��� �� ��)N��� �� ��������

�������'������ 5� ' & ���� ��� OB���& #;-29 �� ��� �����& �� ��� ����8� 5#;3;9

�����& ��������' � ?1����� ##1*� ���* �����& ��� �������� �������)�� �� �� �������

L��* �� "������ ���� �� ���������� ��� ���� �����'����� �� �B� ��*� ����� ��

�� ��������* �� ���� �& ��� ����' >����8� 5#;;C9 )��������� ����& �� ���

������� ��� �� � � � ���������� �� �B� ����� )� �������� �� ���� ��������& ��

������������ #2�G;�G# -& #2�G;�G/ - ��� #2�G;�GC @ E��

:�'��� / ���� �� ������� �� �� � ��������� ���� �������& �� �������� �� ��

��'���� ���''���� ������, ��� �� � #21������ �����1�� �� �� ������'���& ����� )���1

���� M������' )������ # ��� #@ �< ���� ��� �(! �������� �� �������� >�������

���� 5�>�9& ��� �� #@ ���� )���� E��, ��� ����� ���� )� '���� ����� ������*

���''�� ���� 5@2�G;�C/ ? �>� �� #2�G;�C/ ? E��9 �� �� ����� ��� �� ��������� �� ��

���� �� �B� �� �� �4������� �'������� ��� ��� ���������� �� � ���� �� �������

�������� �� � ���)�� �� �������� ��������' ��0����� �������������� �� ����� ��

'����� ������ ������<����� ��� ���+����� ������� �� �������� ��������� �� ��

'����� ������ �� ��������� )� � M��� �'1���+����� '���� �� ���� ��������& ���

������' �� ��������� ����� ����� @ G �& �������� �� #C 3 � )� � ���'��& )�� �����1

���+�����& ������� %� ��������� �� ������ �� � � � ����������� 5�#& �/& �?9& ��� ��

������ �� � � � ��� �������������� �� ���M���� )� �������'��� ��������& �� ����

�� :�'��� ?& ���������' ����'� ��4��� �� 2 G �< ��� �#& 2 @ �< ��� �/ ��� 3 G �< ���

�?& )�� ���� / - �< ��� � � � �� �������� ������'��� �� �B� ���� )���� ����*��'

�����)����� �� �� � ���� ���� �� :�'��� / �� ���� �& �)������ �� � �������

'������� 5� �������� ����+��*� �������� �� ������� �! �� ��������9 ���������'

�� ����� �� ���� �& �� ��� ���������<� �� ��0������ �� �������� ����' �� �����

��� � ���� ��������������������� ����� ����������� � �#�

C3/ ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 7: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

�� �� �������� �������� ���������� �� �� ���* ���+������� ���� � 2 �< ���

���� � /�- �< �� �� ��� ���� ������ %�� ������� �� ��� /1� ������� �������� ��

�� �/ ��� � � � �����& � � @�@/G& ��� �� ����������� �� �� �0��� �� ���������

����������� ����' �� ��� ���� �� ���������� ����� �� �B�& ������ � � #; 5��

������ ��� �� )��* ����������� �# 9 ��� ����� �� �� �4������� �'������� ��� ���

����� �� ���� # 5� � /#9 ��� �� ������� ��������� ����' � ��� ��������� �������'

�� L��* �� "������ #G *� �� �� %���& ��� ���� '�������� ���������� ��� �� �����

5� � ?@9 �������� )� "!A���E� �� �� 5#;;G9 �� �� ��������� �������� �� ��

������ >�� ������ �� ����� )� ��'����� �� ���� ��� �� ��������� ��������'�& )��

��� ������ ���������� �� �� ���������� ������' �� �� ������ �������� ��������� 5�"�

�� �� & #;22, �����D�� ��� !"��& #;;39

:�'��� C� ���� �� ���<����� '����� ������ �� �� �������� � � �����������& ��� �� ������ ��������� )������ #C G ��� #3 G � ����� ���''�� ����

�� ������<����� �� �� ���� ����� �� �� �� �<���� �#/@�� %��� ��� �����

���������� �� �� ������<����� ��� � ������� � ���� ��������� ���'��� �0 �� '����

������ ��� 5�� )��*�<���� ���� �B� �� ������� �� �#G2��9& �� ����� ���� ����

���� ��0������� �� � ������������ ���������� ���� ��� �� �� ���������� )�� �� ����,

������ �������������� �� �� ����8� ������<����� ����� )� ����������� �� ��� �����

�� ����� ���� �� �� ���<����� '����� ������ �� ��������� 5)������ #- ��� /# �

��������' ���''�� ����9 )� � ���� �� ���������� ��� ���+����� 5? �<9 �� ���� ��

:�'���� C� ��� C�& ��� ���� �� ������<�� ����������� ����.���� ��� ��� �������� ���

�> ���������� ������� � ��/ ���� �0��� ��� �� ������������� �� � �������1 ��

���������1����, �� �����' �� ��� �������& ��''������ �� � '���� �������� ���� ��

���������� ����� �� �B� �� ���� @ GG *�H�& ���� �������� ��� ��������������, ��

:�'��� /

� 1���� ������� �� ��������� 5�B�9, ��� �� � )���1����1M������ ������ �# � #@ �<9 �� �� ��������

������'��� ���� �� ������� ���� ���*��� ��������' �� � � � ��� � � � �����������

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C3?

Page 8: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

:�'��� ?

>������'���� �� �� � ���� �������� �� �B� ��� ��� ���� (������� ���������, ���� ����<����� 5����1

����9 ��������� ��� �� � �����1�� �� ��� ��������' �� ���+����� ������� �� �� � � � �������� ��� �����

��� �� ������� ����� ���''�� ���� �� �������'���� ��� � �����' ������ �� /1� ��������& ������' ��

���������� �� @ / �

C3C ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 9: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

'��������� �� �����' ����� ���� ���������� ��� ������������ ������������ )�

�>� ���� �� �� 5#;;-9

- .� ���� � ��� �� ��� $��� ��

- .��� /�+� "���� ��

�� ��� �������& �� ������� ����������� ���� ��'�����' �� ��������� �� ��

��������� ����� ������ �� �(! ������* %� M��� ����������� �� ���� ��������

:�'��� C

��� ��� ���� ������� ������ �� �� ���<����� ����� ��� ��� ������� �� �� ����� �������� �� �� � ����

���� ��� �� � � � ���������� ������� ������<�� �� �� �#G@�� ��������� ���& ���� �� ����� ������� ���

�� ������<�� ����1���� ���� ���������� �� �� ��� ���������� �� �� ����� ������� �� ��� ���* ����� ��

�� �������� ���, �� ���*��& '��� ����� �� �� ����1���� ��� ���� ��� ��� ��� �� +��������� �� ����& �

�������� ������������� �� �����' �� ��������� ����� 5��� ���� ������� ��� )��� )���1���� M������ ���

# � #@ �< 9

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C3G

Page 10: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

���������' �� ������� ������� �� �� ���� ��� �� "������� %�� ���� � ��� ������

������ ���� �� ���������& �B� 52 *� ����9& "�� �� �� ���� �� �B� ����' �� ����

<���& ��� ; *� ���� ���� �� ���������& ��� ��(& #- *� ������ :�'��� G ��'�����

�������'���� �� �� �������� ���������� �� '����� ������ �� �� ���� ��������& ��� �

������ /@1� ���� ������ �������' G � ����� ���''�� ����

�� �4������& >������ %�� �� �� ����� �������� � ��� ������ ���� �����

��� �B� �� ��������& )������ %�� ��� �B�& �� �'1���+����� ����������

�� �� ��'��� 5G.- �<9 ��� �����'�� ����������& ��� �� ����� �������& ����������� ��

�� � � � ���������� )������ ��������� �� �B� ��� ��L���� )�� �� ���������

�� �� � � � ����'� ���� �� ������� )������ ������������' �� �� ������� �������

������& ��� �� ��������' ����������� �� � ����� <���& �� ������������ ��

���� �

�� ��������� �� "�� �� ���� ������4, ���� �� �����1���+����� ���� �� ��

���� ����� ������� ���������& �� �� ��������� ���� ������� ������� ��� ��''����

:�'��� G

���������� �� �������'���� �� �� ���� ���� ��� �������� ��� �� ����� �� /@ ��� #;-2 ��� ���� �������

������ )������ G ��� /G � ����� ���''�� ����

C33 ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 11: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

����������' �� "��& ��� ����������� ��*��' ����� �� ������� ������ ����' ��

��������� ���� ���� ��� �� � � � ����'� ������ 3 �< �� ��� ������ �� �=�������

�� �� �� �� �B�

:������& ��� �����' ������ ������ �� >������ ��(& �� ���� ����'���� ���� ��

�� ��'��� ������� �� �� �'1���+����� 5G G �<9 � � � ����������, ��� �'1

���+����� ���� ����� ������� ���� ���'������ ����� ��� �� �B�& ���������' ����������

�� � ������& ��� ������& ��� ���)�)�� ���� ����������' ������& ��� ����� )�

����� C �� �� ����� �� %� D ��� E �E� >�� 5#;2?9 !� �� ���� ���& ��

���������� �� ����'� �� �' ���+������� ����������� �� �����' ������' �� �� �����&

�����1���+�����& ������� �� �� ������'���& ���������' �� �������������� ��� ��

����������� �� ������� �����& �����'����' ������ ������ �� ������& �������)��

�����'�� ���'������ ��� ��� �����'�� ����������'& ���������� �� �� ���� ���

-� 0�1 � ��������

%� ��������� ����� �� ���� �� �� ���� �������� ������� �� �� "���� D�������& ��

�� ����������� ��� �� �� 7�' ������ 5:�' 39 �� �� �� ���� �� %��& �� ���� �����

�� >������ !� �� �� �����& �� ���� ���� 5�� ���� ��� G �9& )�� �� � � � ����

����� �� ������������� ���� ���������& ��������' �� �� �����'��� ����'� )���' �������

)� �� ���� � � � ���� ���*�� �� ���� ������ �� �� ���� ��� >������ "! ��

������ ���� ������� �� �B�& ��� � '���� �� �'1���+����� 53.2 �<9 � � ����*��� �������� ? � ����� )� � ���1���+����� 5/ G.? �<9 � � � ���� ����� �� "�B&

������� ���� - *� ���� �B� ����' �� ���� ����& �� � � � ���� ���*��� ���

������� ����� ���+����� 5G �< ����� ��� 2 �< �� �B�9& ���� �� � � � ����

������ ������ ���� ���������� ��� ����� �� �'�� ���+������� 5G �<9 :������& ��

��7& )����� �� ����& �� �������� �� �� ����� 5#/ *�9 �� ����=����� �� '������� ��

����& �'1���+����� ���� ���������� �)������ �� ��(& ��� �� ������'��� �������

������� �� ��� �� "�B

-% ��� ����1� &���20�3� ������ ����

%� ����� ��� �� ���������� ��� �����'����� �� �� � ���� �� �� ��'��� �� ��

������ 7�'�& ������� ��� ���� �� "������& ����' >������� �! 5/ *� ���� ��

�����9& �� 5C *� ������9 ��� D�> �� �� "�6� D�����& ## *� ������ 5:�' 29 %��

������� �� ���� ������� ��������& �! �������� �����'�� ���������� � � � ���*���&

��� ���� ����'� ��������' ����� G �< >��������& �� �� ��� �� �������������� ��

� ����� <��� �������� 5�������)�� �� "��9& ���� D�> �������� � ������� �� ��

� � � ����'� ����' �� '������ ����� �� �� ��( ������& �� ���� �� �� �����1��

5:�' 2�9 �� ��������� �� �� ������'��� ������ ��� ���� �� '�������� ������� �� ���

����' �� ���� ���& �4���� ��� ������ ��������� �� �� ��������� ��� �� ������

�4������� )� �����' ��� �� #/@@1� ���)��& ����' ��� �� ���������� �� �4������

�� ��*� �����& ���� ��� ������ �� )�'�& )�� ����� �������� � #@1*� ���� ����& ���

�� ��� ������ �� �� �������� �� �� ��� �� �� ������� ��������� 5�������9 �����

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C32

Page 12: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

-- 0����� �� �00'�

��� �������& ������� �� �� ����������� L��* �� ����� "��& 23 *� ���� ��

��������' ��������& �������� � �����*�)�� � ���� ����� 5:�' -9 D������ ��

�������� �� )��*'����� �����& �������'��� �����+��� ������ ���� ��� 5�9 � ���*&

�'1���+����� ��'��� 5G G �<9& /@ G � ����� �� ���''�� ����, 5��9 ��� �����1���+�����

5? G �<9 ���*��� /G ��� /- � ����� ���''�� ����& ��� 5���9 ������ '���� �� C/ ��� C3 �

��� �������)�� ���+����� ������� �� �� �)����� �� ������������ ��������& �� ��

��=���� �� �������� �� M��� ������� )����� ���)�& )�� �� ������1���� ��0������

)������ ��( ��� ""B ����� M� �����'����� �� %� D ��� E �E� >��8� 5#;2?9

����� C& �� 2 2 *�H�

%� ������ �� �������� �� � ���� �� ���� ������� �������� �� �� �(! ������*&

��������' "���� 5"!�, ##C *� ���� �� �����9& %��*�� 5%��, 2G *�9& �������8�

5�B�, 2# *�9& ��� ���� ��*� 5�B, 3C *�9 �� ��������' �� ""B ��� )�

:�'��� 3

���������� �� �������'���� �� �� ���� �������� �� �� "���� D������� ��� �� ����� �� /@ ��� #;-2 ���

���� ������� ������ )������ G ��� /G � ����� ���''�� ����

C3- ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 13: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

�4������� )� �� ������������ �������� �� �� �������& ��� �'1���+����� ���� ����

�� ����� ��� ���� )� �����' ����� �� ���'��� ���<����� ���� ��� �������� ������&

������ ������� ���� �����'����' �� �� ���� �������� ��� )���� �� ��������� ��

������ �4������' �������� ��'����� ������� ����� "������ ��� ����� ���

4 ���� .�����

%� )���L� ������� ��� �� +������� �� �� ��)������� �� �� ���� ����� �� ������ �������� �� �B� ���� ������� ������� �� ������� :�'��� ; ���� ���''����

������� ���� ��� #/ ������ ������ �� ��)�� #& ��� ������� �� � ������ �������� �����

�� ���<����� �4�� ��� )��� ��''�� �� ���'� ��� ���'�� ����� 5������� �� )� �� ��

:�'��� 2

���������� �� �������'���� �� �� ���� �������� �� �� ������."�6� D������� ��� �� ����� �� /@ ���

#;-2 ���& ���& ��� ��� ������ )������ G ��� /G � ����� ���''�� ���� :���� ��� �� � �����1�� �� ��

������'��� �� D�>& ��������� ���'��� �� ����& )�� ������<��' �� ��1����'���� �� �� � � � ����������

�� ��� �������& )������ - ��� #G � ����� ���''�� ����

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C3;

Page 14: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

�4��� ������9 >������ �������� ��� �������� �� ��� M'��� :����& ���� �� � ���M����

����������� )������ �� ��������� �� �� � ���� ��� �� ��<� �� �� ����& �� ��������

)� ��� �������� �� %��� �� ����������� �� �������� 53@R9& �� �����'��� � �����

���� �)������ ���� �� ������ ��� �� ���'��� �� 5:�' #@�9 � ������� ����������� ��

����� ��� �� ���)�� �� �������� ��������' �� �� ���� 5:�' #@�9 ������������'

��� �� �� ���� ������ ��� �� �����'��� ��'���� 5/@ ��� #;-2& #G P�� #;;#& /G ���

#;-- ��� /? ��� #;--9& �� M�� ��� �� ���� ����� �� �� M��� ���� ��� '��������

�������& ��'���� ��� ���� �������� �������� 5:�' ##9� �� ��'���� ������� �� � ������

�� �'1���+����� 53.2 �<9 ��������& ��� �� ����������� �� � � � �����������&

�������� )� � �����1���+�����& )�� '�������� �'�� ��������� � � � ����������

�� ����� �����& ������& ���� � ���� 66)������88 ��������& �� ��� �� �����

������� ������� �� ������������� �' ���+����� 5C.2 �<9 �� ���'�� �� ��� �������&

��� �� ���� ������� �� %��& �� ��������� �������

:������& �� ������� ����� �� �B� �� �� � ����� ���� �� #/ ����� ��� ������

����� � ������ �� - � ��������& ��� ���� ���)�)�� ��L���� �� ������� �������� ��

�� ������ ������ �� ��'��� �� ������� �� ��� �������& �� ���� ��������� ��� ��

������ �� ��� ���& ����� ���� �� ��� ����� ���� ������� �� �����

:�'��� -

>������'��� �� �� � ���� �� "����*��� 5""B9& 23 *� ���� �� �������� ��� ������ �������� ��

���� ���''���� ������& ������' GG �

C2@ ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 15: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

:�'��� ;

���������� �� �� � ���� ������ ���� #/ ������� ������ 5#;-3.#;;#9 �� ��������� � ������ ��������

����� �� ����& ��� �� ������'���� ��� )��� ��''�� �� ���� �� ����� � ������ ���'�� ����& ����� ��

���������� �� � ������ ��������� �� �� �4��� ������

:�'��� #@

��*1��1���* ��������� �� �� � ���� ������ �������� �� �B� ��� �� #/ ������� ������ ������ �� ��)�� #&

������� �� � �������� �� ��'������ �� ��� ��� ���)�� �� �������� ��������' �� �� ���� ��� �� ���)���

� �� ����� ���� ��� �� ����������� ���=������ ��� �� ������� �������� ��������� ����� ��� ��'���� ��������'

����� �� �B�

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C2#

Page 16: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

5 6 ������ ��

%� ��� �4������ � ����������� ������� �� � ����� ���� ������� ����� ��

�������& �������� )� �� �(! ������*& ��������� �� �� ������� L��* �� �� 7�'

������ �� ��������� ����������� �� ��� ����� ����

# �� �4����� �� �� �B� ������ �� �� ����� �� /@ ��� #;-2 ���� ��� �� ����� �� ��������� ���� � ���)�� �� ������� ����� ��������' �������� ���

������M�)�� �������������� �� �B�& �� �)����� �������� ���*��� �� � ��� �����'�& �� ���� �� � �����& ���1���+�����& ����1�����'����' ����& ����������� ��

�� ���������& �����'1���� ����

/ ����'����� �� �� ������� ������� ���*��� ����' �� ���M���� ���������� �� ��

������ ������� �� ����� ����������� �� �� �' ���+������� ��������� ������� �� ��

���������� ����� �� �������� �� �� ���� +������ ������& � � #;& �� �� ���� ���

�� ��� ������ ����� �� �������� ������������

:�'��� ##

���������� �� �������'���� �� �B� ��� �� ���� ���'��� ������� ������ �� ���� ������� ��������� ���

#/ � ���'& ��� ��� ��''�� �� ���'� ���'�� ����� 5������� �� )� �� �� �4��� ������9 >�� ��4� ���

��������������

C2/ ����� � !*�� ��� ���� '����� &

Page 17: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

? �� �� ��������' ���� ����� ������ ������& �� �������������� �� �� ������� ����

���*��� ������ ������� ���� �����*�)�� �� �� ����������� �� � ����� <��� ���

�� � � � ����������5�9, �� ������� ��������� �� 2 �� #/ *�& �� ������'��� ��

��������� )� �� � � � ����������& ��� �����+������ �������� � ����� ���+�����

�������� �� ���'�� ���������& ������ ���������� �� � ����� )���� �� ���� ���

��'����� ������ )������ �����)��& ��� �' ���+������� ��1����'��' �� ��(

5#- *�9& ��� �����'����' �=������� �� ��� �� ""B 523 *� ���� �� ����9

C �� ����� ������� ��������� ����� �� ��������� ���� �� �� �4��� ��������� �� ��

���� ������ ��� �������� ���� ���� �� �������� %��� �� '������ �������� ���

��)���& �� �������� �� � ���'� ���� �0���� ��� �0��� �� �������� �� �� ������ <���, ����������& �� ��'����� ������� ����� �� "������ ��� �����

��� �������� ����������� ������� �� �����'����� �� � ����� �� ���'� ���������

������ �� ������

G ������ �� �B� ��� '�������� ��)��� ��� ���� ������� ����� B�*����

��0������� �� �� �������� ��� ��������� �� �� ���� ����� ������� ��'��� ���

���)�)�� �� ����� �� �������1���� ����� �� �� �� - �& ��� �� �������� ��0�������

�� �� �������� �� �� �������� ���� �� �� �����& ���������� ��������' �� ����

���*��� 5� � � & � � �9 ��� ��0����' ���+����� �������� ��������' �����'�����

��� ����������� �� �� ��������� ���� �� �� ������ ��������� �� ���� �� ��

����� �� /? �����)�� #;--& ��������' ����� �������� ��� �'�� ���+����� �������&

������� �����'���'& ��� ���� )� �� ��)N��� �� ������ �������

���� �����!����

� �� '������� �� P��+��� ��������� ��� ���� ����� �� ����������' �����)������� ��

�� M��� �� ���M� � �����& ��� �� ��� !*�)� ��� ������ �� �� �(! ������� ��

���� �� :�'��� # ���� ����� ����' �� E�� �������� )� %�>>�� ��� >���� 5#;;#9

� ���* D���� 7���*��� ��� ������������ �������� ��� ������� �� ��������� )�

�� D������ ����� �������� �'���� �� �� D��������� �� D������& ����� E����

D>%�@#1;-1#1@@@2

�:� ����>

�"�& " & :���� & � � & ��� D�>& > 5#;229& " ���� ��������! + � ������ ���! �) 7����2������ 6����

� ���� ��� ����� �11������ � � ��� 85% 0������ .��1�� �& P (������� E������ �� �& /G;./-2

��!�A�!B>& ��� � ���� (�����& �59 5������ (������ !)��������� #;?@ 9 �� #.C

���>�& A & ��� 7���!BK& � 5#;-G9& � ,���� ���� ( �� ������ &����) "#������� "���! ���!�& P E�����

�� 8:& GCG;.GC3G

�!!"& % & ��� >��(��>& P � 5#;;-9& �&21���� �������� �� �� ��� 1��6& �!>& ����� ���� E�����

B� ;8& 5CG9& :GG-& 5�)������9

EB����& E & E!B���S �& E & ��� >! ����& P 1: & (�� �� ��� �� ����� � �� �� 7�������+� �& �#��<���

7����= ����� � >�< � ��� ? &�<�� � ��� ? �#�� ��< � ���& ������������ �T �8����'�� �����+��& #3- �� & ����&

#;;?

(�� #G-& /@@# ��������� � ���� C2?

Page 18: Converted T Phases Recorded on Hawaii from Polynesian Nuclear Tests: A Preliminary Report

����& D 5#;3;9& 6������ "�������� + ��� ������ + ������ +� ! "���!�� /�+����� � �������!����& 7���

>������ >�� �� 48& #@#.#?@

����& D & ��� OB���& P P 5#;-29& >� 1�#����� 6 ��������� � ��� "�������� + 0������ ��� ����� ( �

� ���� �� ��� " !� �!1������ �� + � "���! !��!���� &� ������& B > E��� >��� ��� ���� %4:&

;@?.;#2

"!A���E�& > & �"�& " & 7�>%�>& � & ��� ��A�D�& " 5#;;G9& ��+����� ��������� � +� ! "��� .@���2

� ������� � &����� /�� ���� � ��� ������ + ������& ��� ���� '����� --& #.#2

�������& D > P 5#;C@9& .����A����� �� ��� ,��� ������ /��� �& ����� �� E����� B� �& //;./?/

����BE����& " � 5#;;29& �21���� �������� �� �� "�� $�� ��� ������B 6���+ ����& >������ �� �����

59& /;3 5�)������9

!"��& � � & ��� �����D�� & P 5#;;29& �,���� +� ! ��� >���� 88- � ������ ���1 .����A���� �� /����� �

� 6��������� + "2���� .����# �1 ��� "���& P E����� �� :�& /2&C/#./2&C?2

�>A��!>& � � & ��� !���!%��O& 7 � 5#;;29& �������� � + � &����� ��� �� $ ������ 6���+ ����

'���� ��� �������# ������� "���!�� $��� ��& �!>& ����� ���� E����� B� ;95C39& :C3#.:C3/

5�)������9

�"� �>& � � 5#;C-9& ��� �# + &� 1����� � + .C1� ���� " ��� �� "���� � ,����& E��� >�� �� ���

�;5/9& #.##2

�>� ����& 1: & (� ��BK& P & !D �EB�>& D & E�::��& > & ��� �����D�� & P 5#;;-9& �#���� $�!������

� ������ + �2���� &� 1����� �) �11������ � � ��� ���1���� .C1���!���& E����� P ���� %%& 2-;.

-@@

�(��& P & /�!��A��� ��� A���A��� ����������!���� �D ���� �E ���E� � ���� 1�<�� �� �� � ��� �� ���!���!���� ��

����� � ������� �E �D ������� ��� �� 7�����B &�1����B ������& >�4� ���M� >�� ���'����& ��� #& #;C@&

�� #/2.#?@

>����& P & ������ + ������ ��� ( ��� ���!����� � ���� B ����2��� ���� � !�������! ����#!���# �� ���

��� ������ + ������ F);4B:::B )�4:B:::B )4::B:::G& >��� 3& ������ >��L��� �����& ������ ���������

�� E�������� ��� ��������'�& ��������& #;;C

�����D�� & P & ��� !"��& � � 5#;2;9& ��!�� &����1�� � + � ,����) ��� H��� ��B 8;; � ���

.����A���� 7��� � ������& 7��� >������ >�� �� 58& #C2G.#C-3

�����D�� & P & ��� !"��& � � 5#;;39&� � ��� !���� � ,���� +� ! '��������� � ���� �� �� ��� &���*�

����) /������ ,�������� � >�#��� &� ������I& 7��� >������ >�� �� 95& #G/;.#GCC

�����D�� & P & ��� !"��& � � 5#;;-9& � ��� ��������! + 6 ������ � + "���!�� ,���� � ��� +� ! �

,���� �� ��� �������# + ������ "� ���& 7��� >������ >�� �� 99& 3/#.3?/

%� D& � & ��� E �E� >��& > 5#;2?9& 6 !1���� � + .����A���� ( ���� �� �����!���� ���� ���� +� !

� $��� �� + "���� �� ��� "!��� ���1������ ����#� � 0������ � ���� B ������& 7��� >������ >�� ��

5%& 32;.2##

%�>>��& & ��� >����& % � : 5#;;#9& 7��� " +����� ���1� ��1 ��� ���1��# ����& �!>& ����� ��

B� ;�& CC# ��� CCG.CC3

5 ������� ����� ?@& #;;;& ������� ��'��� #;& #;;;& �������� >�����)�� /& #;;;9

�� ������ ��� N������ �������

����HH��� )��*����� �

C2C ����� � !*�� ��� ���� '����� &