河南及邻区宽频带地震仪大震前地脉动信号分析

选取2008年4月27日—5月13日河南及邻区宽频带地震资料,对全球3次M≥7.0地震前地脉动时域、频域、幅值进行分析,发现地震前2.4—3.6天地脉动出现低频异常,幅值与震级、震中距有关;前两次地震前低频异常优势频率分布在0.20—0.30Hz,而汶川8.0级地震前两个频段显示异常,分析认为,0.18—0.25 Hz频段异常与台风扰动有关,0.11—0.18 Hz频段异常与汶川地震相关。分析近海台风对地脉动的影响,发现台风期间,0.15—0.25 Hz频段地脉动显示异常,幅值变化与台风过程基本同步。     

脉动与地震关系的初步探讨（二）

本文以1960年4月13日吉林榆树地震（M=5（3/4））为例,分析了震前长春台（△≈150公里）脉动（周期为3-12秒）的变化特征.结果表明:（1）自1959年8月开始,脉动水平向振幅异常增高.（2）同时期内,在A_NS-A_EW图上,脉动测点的优势分布方向大致与震中相对于长春台的方向一致.这种脉动异常变化可能与榆树地震的孕育过程有关。     

脉动与地震关系的初步探讨

为探索地震的前兆,对一些较大地震前地脉动特征的变化作了简要的分析,发现1975年2月4日的海城7.3级地震前数天,近震中的地震台上（△≈20公里）,脉动振幅异常减小;初步分析还表明,大震发生前,脉动方向以及脉动各分量相关系数的变化等现象也是值得引起注意的。     

预滑与地震前兆——长周期波动研究

本文对四次大地震(大关、渤海、松潘、唐山)的基式仪资料进行分析,发现松潘地震前的长周期蠕动波并非孤立现象,渤海、唐山地震前也确实存在。其特征类似,周期20—80秒,幅度10°—10~2微米,能量相当于4—5级“慢地震”。蠕动以波的形式传播,波速为0.5—3.5公里/秒。但松潘地震前的蠕动波速为1.1—1.2公里/秒,而渤海与唐山前为2—3.5公里/秒。频谱随震中距发生变化,松潘与唐山的情况相反。蠕动源不是震中,而在震中附近。前兆提前量1—2天。1974年大关7.1级地震则未发现这种长周期波动,仅表现特殊脉动。     

震前蒙城地震台地脉动噪声的特征

对本台数字化地震观测以来记录到的典型地震,运用数字地震信号处理方法,测算每个抽选地震震前一分钟地脉动信号在时间域和频率域的特征数据,通过频谱分析法,获得了震前地脉动噪声频谱的差异性。初步研究了典型地震震前地脉动频谱变化的特征和规律,共归纳了18类震前地脉动噪声类型,按照无震平静分钟值脉动频谱特征类比典型地震震前分钟值频谱的异样变化,发现正常与异常的地脉动噪声特征,最主要的还是受震级强度和地理位置的影响较大。临震前地脉动分钟值频谱特征异常,可用于震前脉动前兆异常变化跟踪,从而利用地脉动频谱的特征参量监测地震孕育过程,为地震中长期及短临预报提供依据。     

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.     

地震预警仪观测地脉动差异与评估场地条件的可行性研究

根据台站场地条件进行地震动参数校正,有助于提高地震预警的有效性和准确性。针对我国地震预警台网中部分台址场地条件信息不完整及观测仪器的多样性,通过采用不同灵敏度的力平衡式加速度仪、速度仪和MEMS烈度仪,同时进行大量不同类别场地的地脉动观测,多角度对比分析时、频差别,探讨基于地震预警仪观测地脉动评价场地条件的可行性。结果表明,加速度仪灵敏度越高,H/V谱比卓越频率越易识别;速度仪与力平衡式加速度仪观测的地脉动,三分向傅氏谱和H/V谱比的谱形与卓越频率均一致;与TAG-33M强震仪相比,TMA-53烈度仪观测的地脉动整体幅值略高,波形较差,但随着振幅增大趋于一致;在近80%的场地上,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动傅氏谱卓越频率相差＜0.5 Hz;当幅值均方根值＞0.05 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动竖向和水平向傅氏谱均趋于一致;当幅值均方根值为0.02 Gal～0.05 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动竖向和水平向傅氏谱谱形均有较高的相似性;当幅值均方根值＜0.02 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动傅氏谱谱形相差较大,相似性低;依据TAG-33M强震仪观测地脉动H/V谱比的卓越频率判定场地类别,准确率达83.3%;TMA-53烈度仪观测地脉动的H/V谱比过于平坦,大多数场地上卓越频率识别困难。     

2020年河北唐山M5.1地震震前地脉动异常特征初探

对2020年唐山M5.1地震前河北数字测震台承德、涞源、滦县、京唐港和迁西台站的数据资料进行分析,通过小波分解、功率谱分析、快速傅里叶变换等方法处理数据研究震前地脉动的异常变化特征。结果显示:① 唐山地震前,5个台均出现低频地脉动前兆异常,且4个台站低频异常具有一致性;② 4个台震前表现为振幅趋势上升,震后逐步下降;③ 4个台震前PSD变化具有一致性,震前趋势上升震后逐渐下降,且与振幅曲线呈相同趋势。      

河北及邻区震前岩石圈磁场异常变化分析

利用河北及邻区2018、2019和2020年3期流动地磁矢量资料,经数据处理获得了“2018—2019”和“2019—2020”2期岩石圈磁场年变化模型。并结合2019年12月唐山丰南4.5级地震和2020年7月唐山古冶5.1级地震震中分布,对震中区域岩石圈磁场变化空间分布及时间演化特征进行了系统分析。研究结果显示：2期岩石圈磁场年变化空间分布并无一致性或继承性特征,相对于“2018—2019”岩石圈磁场,“2019—2020”岩石圈磁场各要素的年变化量呈现减小的趋势。2019年12月唐山丰南4.5级地震和2020年7月唐山古冶5.1级地震前,震中附近岩石圈磁场呈现明显异常变化。具体表现为：震中附近岩石圈磁场水平矢量均存在局部弱化和转向的现象;震中处有磁偏角“0”值线和高梯级带通过。这可能是两次地震的前兆异常。     

大震前重力地脉动异常分析

研究了高台地震台和兰州地震台在2008年5月12日汶川8.0级、2009年8月28日青海海西6.4级、2009年9月30日撒摩亚群岛8.1级地震前重力记录资料脉动幅度及频谱变化,总结了重力地脉动在时间域和频率域上的临震前兆异常特征,发现有与宽带地震仪低频波异常对应的异常信息,即震前时域脉动曲线出现纺锤型或喇叭口形态,0.1～0.14Hz的频幅最大值在震前几天加速增大直到发震.跟踪地脉动异常变化可以为地震短临预报提供有用信息.