向家坝数字遥测地震台网的台基地噪声分析

目前,国内大多数地噪声功率谱计算程序得到的都是加速度坐标系下的结果,且最高计算频率仅为20 Hz,而我国数字地震观测普遍使用速度平坦型特性,从计算上来考虑,使用速度坐标系绘制地噪声功率谱曲线更直观.另外,由于水库诱发地震观测将其频带上限扩展至40 Hz,台址地噪声分析频带也需要作相应的扩展.本文作者在向家坝数字遥测地震台网台址勘选数据的分析处理中,结合水库诱发地震监测的需要,编写了地动速度功率谱密度计算程序,计算出了勘选台站的功率谱密度及1/3倍频程1～40 Hz带宽的均方根值.     

上海地震台阵地动噪声功率谱分析

介绍了功率谱分析的计算方法，并将功率谱应用于对上海地震台阵地动噪声记录的分析。结果表明，该台阵16个子台的地动噪声功率谱在高于1Hz的频域上均低于宽频带台站的平均值，说明各子台的背景噪声符合并优于地震观测对背景噪声的要求。而对于高频段的噪声则可通过台阵的独特的数据处理，很容易将其去除。     

大西洋中北部双频微地动特征

本文对大西洋中北部两侧五个地震台站2015年记录到的地震数据进行处理,计算噪声功率谱密度和概率密度函数,并通过极化分析对双频微地动不同周期的主导源区方位角分布进行了分析。研究结果显示:大西洋中北部台站双频微地动发生显著分裂,各台站的峰值周期各不同,且来自相同方向和不同方向的双频微地动都有可能产生双频微地动分裂;大西洋中北部的噪声功率谱密度随季节变化复杂,部分台站冬季的功率谱密度振幅比夏季强,部分台站夏季的比冬季强;而大西洋中北部台站源区方位受季节影响不大,台站主要源区的方位不变,且两季的源区方位角在大范围内重合;大西洋东岸中北部台站,夏季受台站以南大西洋源区影响更多,冬季受台站以北大西洋源区影响更多;靠近加勒比海位于大西洋西岸的台站,其双频微地动源区方向在冬季和夏季都更多地指向加勒比海;大西洋西岸纬度最低的台站MPG,其双频微地动在冬季主要受台站以北大西洋源区的影响,而在夏季则同时受到台站以北大西洋源区和台站西南方位很可能源于太平洋源区的共同影响。      

福建地区环境噪声特性研究

为进一步加强对福建地区噪声特性的认识以及提升台站地震观测质量,计算了2014年福建地震台网宽频带地震仪连续观测数据的功率谱概率密度函数,并分析其影响因素和不同频段时空变化特性。结果表明:人文噪声平均水平最高地区位于福建沿海福州至厦门一带,07:00—18:00的功率谱密度要明显高于其它时间段,12:00左右出现间歇性低谷期,夜间有不同程度的降低,日变化除了在春节假期大幅下降外,均处于较为稳定态势;福建地区次级微震主要成分是Rayleigh波,主频约为2.7 s,主微震主频约为16 s,次级微震平均水平最高地区也位于沿海一带,向内陆方向呈衰减趋势,其日变化明显,与台风和潮高有较高的相关性。     

鹤岗地震台背景噪声分析

选取2015年和2019年在1月1日00时、06时、12时3个时段的数字地震资料,对鹤岗地震台进行台基地动噪声分析,确定台站的观测动态范围、地噪声功率谱密度及地动噪声RMS值,分析台站观测能力,找出影响观测的各种干扰因素。通过对该台站背景噪声的分析,有利于提高地震台站观测质量,为研究区域地震背景噪声积累数据。     

汶川大震前数字地震仪位移地脉动低频异常现象研究

选取了2008年4月25日至5月12日间的四川台网14个台宽频带地震仪记录到的地脉动波形资料,把速度波形做适当的数据校正和滤波处理后,经积分转换成位移波形.频谱分析结果表明:地震发生前存在低频异常颤动,地震前2～3天开始0.1～0.3Hz频段傅里叶谱幅值逐渐增大;各个台的位移振幅值逐渐增强.其中靠近龙门山断裂带的台站记录到的地脉动变化较明显.     

利用功率谱检测气枪信号

使用北京台网记录的数据,利用功率谱方法对中海油渤海勘探部在渤海湾进行的气枪试验进行了分析。通过北京台网部分台站噪声功率谱与含有气枪信号信息的噪声功率谱进行的比较,发现频率0．2Hz左右含气枪信号信息的噪声功率谱明显高于不含气枪信号信息噪声功率谱。     

国家数字地震台网台站地动噪声功率谱分析

介绍了国家数字地震台站仪器的配置,通过对37个新建数字地震台站自2002年8月至2003年7月台基噪声功率谱的计算和分析,把37个国家数字地震台站的台基分为3类。为了得到台站地动噪声的变化情况,我们已经把计算地动噪声功率谱作为国家数字地震台网资料分析处理的一项日常工作进行。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震前后地壳振动异常分析

宽频带地震仪可以连续不断地记录地面振动信号,进而探索地壳振动的变化与地震前兆之间的物理关联性.选取2019年6月17日四川长宁Ms6.0地震前后的震中500km范围内15个宽频带地震仪的连续波形数据,通过傅里叶变换计算分析地震前后的地壳振动低频信号(8×10-5～2×10-4Hz)的振幅谱变化,并对低频信号源进行定位,...     

短周期地震仪接收函数的可行性分析——以新疆和田地震台阵为例

利用新疆和田地震台阵3 km孔径范围内架设的9个子台(包括1套宽频带和9套短周期地震仪)记录的3年远震波形数据,对比研究和分析了短周期地震仪接收函数的稳定性和可靠性.通过比较和分析短周期和长周期地震仪获取的接收函数波形,结果发现:(1)短周期地震仪记录与宽频带地震仪记录得到的接收函数有很好的一致性,且具有较高的稳定性,无论α取值为1.5还是2.5,短周期地震仪接收函数与宽频带地震仪接收函数都具有较强的线性相关性(相关系数0.9),但Ps震相均存在小幅的振幅差(约20%);(2)采用接收函数震相到时信息的方法(如H-κ叠加搜索),短周期地震仪可以代替宽频带地震仪;(3)由于短周期地震仪缺乏0.155 Hz以下的低频信号和在1 Hz以下频段非线性的振幅响应,仅仅采用短周期地震仪接收函数波形反演台站下方S波速度结构,获得下地壳到上地幔顶部的速度偏差较大(约0.3 km/s),可能会造成错误解释(如下地壳低速层),因此需要和其它对波速值敏感的数据(如面波频散)进行联合分析.     

“彩虹”台风对宽频带地震计记录的影响

201522号"彩虹"台风于2015年10月4日14时前后登陆广东湛江坡头区,对其登陆及前后1周时间内,相邻地震台站宽频带地震计记录的台基噪声速度幅值相关关系进行分析,结果显示:(1)随着台风发育和消亡,在台风登陆的8区域附近,地震台记录的速度幅值由逐渐增加变为逐渐减小,相邻地震台速度幅值线性相关系数达0.9以上;(2)滤波后1—10 s频段数据,相邻地震台速度幅值比趋于稳定。可见"彩虹"台风对1—10 s频段台基噪声影响明显,相邻地震台幅值比趋于稳定。     

汶川地震前地脉动信号的单台法研究

汶川地震前,我国及周边地区地震台站记录的地脉动信号显著增强,对这段时期内的地脉动信号进行频谱分析发现,它们的能量主要集中在0.20Hz附近.通过单台法对该频段信号进行定向,发现多个大陆和海岛台站记录的地脉动信号来源方向均指向我国东部海域,且方向变化与同期的威马逊台风路径保持很好的一致性.结合已有的地脉动信号强度随与台风...     

汶川大地震前非台风扰动现象的研究

为了区分汶川大地震的震前扰动现象中的台风因素和非台风因素,本文研究了中国大陆宽带地震仪在汶川大地震前记录到的异常扰动信号的时频特征.研究结果表明汶川大地震的震前扰动主要由两种扰动构成,二者动态特征完全不同.其中优势频率为0.2～0.25 Hz的扰动主要与台风Rammasun有关.这种台风扰动在沿海地区较强,在内陆地区较弱,其震动源在靠近台风运动路径的海底.另一种优势频率为0.1～0.18 Hz的扰动与台风无关,这种非台风扰动在地震发生前约10 h突然急剧增强,其最大值出现在地震爆发时刻.非台风扰动在靠近震中的地区较强,在沿海和西部地区较弱.震源扰动扫描算法计算初步定位的结果显示其震动源不在海底,而是分散在震中附近的内陆地区.汶川大地震前的非台风扰动是否与汶川大地震有关,值得进行更深入的研究.     

台风激发的第二类地脉动特征及激发模式分析

0.003~1 Hz频段的地脉动主要来源于海浪运动与固体地球的耦合作用,台风引起的强烈海浪运动往往可使地脉动能量显著增强.由于涉及大气-海洋-固体地球三个圈层之间的复杂动量传递与耦合过程,迄今为止,关于台风激发地脉动的具体源区位置及激发机制尚存在争议.本文选取日本、中国东南沿海及台湾地区的地震台站波形连续记录,研究了2008年台风"森拉克"和"黑格比"激发地脉动的时频特征,开展相应数值模拟,并与观测数据进行了对比分析研究.结果表明台风激发第二类地脉动存在两种主要模式:(1)近岸源区激发,即台风引起波浪入射至海岸反射并与后续来波相互作用形成驻波作用于海底而激发;(2)台风中心附近源区激发,即台风中心移动过程中不同时期激发的同频率波浪相向传播、相互作用产生驻波作用于海底而激发,源区位置主要集中于台风中心左后方.此外,结合波浪再分析数据、台风风场特征,我们进一步对第二类地脉动激发过程中的影响因素进行了分析,发现:第一种模式激发的地脉动与近岸源区波浪场强度、观测点至源区距离及台风中心至海岸线距离等因素相关;而第二种模式激发的地脉动则主要受台风中心附近波浪场的频率成分与传播方向影响.     

Experimental study of the ground motion on a large scale topographic hill at Kitherion (Greece)

We present the results of an experiment about the effects on the seismic ground motion of a hill of large dimensions (6km long, 3km large and 700m high) near Corinth (Greece). We installed 7 seismometers across the hill, and analyzed the ground motion with different methods: the classical spectral ratios (CSR) and the horizontal to vertical spectral ratios calculated both on noise (HVNR) and earthquake data (RF). The amplification at the resonant frequency (around 0.7Hz) is low, as expected, but one of the two stations installed at the top exhibits large amplification (up to a factor of 10) at 3Hz. The comparison between the H/V results and the CSR ones suggests that the former method is able to point out the fundamental frequencies of a hill. Amplifications and spatial localization predicted by numerical 3D modeling are consistent with the experimental data only at frequencies lower than 1Hz.     

2011年日本MW9.0地震引发的海啸对地震背景噪声的影响

基于北美沿岸和内陆地震台站的连续地震波形记录,并结合沿岸台站附近布设的DART系统记录的海底压力数据以及预测潮汐数据,利用时频分析和极化分析方法对2011年3月11日日本东北部海域M_W9.0大地震所激发的海啸对地震背景噪声所产生的影响予以深入分析。结果显示:海啸对高频噪声（1.3—1.5 Hz）以及短周期双频微地动噪声（0.18—0.4 Hz）的影响较小,但海啸显著增强了长周期双频微地动（0.1—0.15 Hz）、单频微地动（0.05—0.08 Hz）以及地球背景自由振荡（0.004—0.007 Hz）的振幅,且随着噪声频率的降低,这种振幅增强的影响更明显,影响的持续时间也更长;海啸到达近岸时,对附近台站的各频段噪声均有影响,成为各频段噪声的主控能量来源,且其位置在后续过程中会随时间变化。这表明海啸对噪声特征的影响与海啸传播特性有关,即海啸在传播过程中因受水深、海底地形以及近岸地形的反射、衍射等的影响,能量聚集区域随时间而变化,并非均匀地传播到海岸, 从而导致了不同频带噪声主极化方向随时间的变化。      

BBVS-60型和CMG-3ESPC型地震计性能及记录数据相干性分析

BBVS-60型和CMG-3ESPC型地震计目前在国内测震数字台网中广泛使用,但两种型号地震计在性能和各类指标上均存在差异。本研究分别在山洞和地表两类不同观测环境的台站上安装BBVS-60型和CMG-3ESPC型地震计,对同点记录的数据对比分析,计算相同分量间的相干函数值。结果显示,在比测台址观测环境下,两种地震计在0.02—40 Hz （垂直分量）和0.04—40 Hz （水平分量）频段内具有良好的相关性,其中,记录数据在高频（10—40 Hz）和长周期频段（10—50 s）的相关程度受环境因素影响较大。此外,在工作频段内,两种地震计所记录数据的相关程度与输入振动的强度有很大关系。本文分析结果可为设备选型、震相分析以及地震工程研究提供参考。      

海岛地震台网自然因素对地脉动干扰分析

利用海南地震台网宽频带地震仪连续观测资料,分析不同自然环境下地脉动扰动信号,结果显示:在不同自然环境下,地震仪记录的地脉动扰动信号的形态、振幅、频率、扰动强度不同,其中登陆海岛的热带气旋引起的震颤信号频带窄、能量大、扰动强度较大,对地脉动干扰影响大,其次是天文潮期,远离海岛的热带气旋对地脉动干扰影响较小;不同路径、距离的热带气旋引起的震颤信号频率带一致,但扰动强度区别明显;不同自然环境对不同观测台站记录的地脉动信号均存在影响,只是程度稍有不同。     

昆仑山强震前的震颤波并非源自慢地震

2001年11月14日的昆仑山M_s8.1级地震前几天,中国地震台网多个台站都观测到了持续数天的低频震颤波信号.由于这些震颤波发生在强震前,所以备受关注.多年来研究人员对该震颤波的产生原因进行过多方探讨,但没有定论.该震颤波信号是否源自强震区的慢地震?是否是地震前兆?或为其它因素?为了回答这些问题,我们从多方面分析和研究了昆仑山强震前中国大陆宽频地震仪所观测的震颤波信号的特征、持续时间、震颤波强度变化与大规模大气运动的关系、信号强度随观测空间的衰减变化特征.结果表明:中国大陆宽频地震仪在昆仑山强震前观测到的震颤波由两个信号组成,其中11月10日开始出现,主要频率范围0.15~0.22 Hz (周期约4~7 s)、持续时间在10-13日的震颤波,主要由同时间段内发生在西太平洋的强台风玲玲(Ling Ling)引发;而11月11日开始出现,主要频率范围0.1~0.13 Hz (周期7~10 s)、持续时间在11-12日的震颤波,不是来自昆仑山强震区的慢地震,而是由来自欧洲北部及欧亚大陆的强温带气旋引发.