钻孔四分量应变观测数据不同时间尺度的自检分析

利用高台地震台不同时间尺度的钻孔四分量应变观测数据计算元件相对校正系数、自检内精度和面应变相关系数。分析认为,对较长时间尺度观测数据进行质量评价、应变换算和地震研究时,相对标定处理应选用连续观测的日均值或5日均值数据|对较短时间尺度观测数据进行以上分析时,相对标定处理应选用整时值数据。     

九江地震台异源流体力加卸载过程的应变分析

对九江地震台大气降雨、浅层抽水和深层含水层应力释放对区域应变场影响的分析表明,九江台应变观测对局部应力应变场有较强的敏感性,有可能捕捉到强震的区域应力应变场变化过程,但目前要区分非地震因素和地震前兆孕育过程的影响还较为困难.     

宽频带地震电磁辐射观测系统研制

为在复杂的地球电磁环境中更好地观测和辨识地震电磁辐射信号,研制了宽频带电磁辐射观测系统,包括频带为0.1 Hz~100 kHz的空间电场传感器和采样率为512 kHz、时钟同步精度优于100 ns的高速数据采集器。在云南6个台站进行实验观测,结果表明,该系统能记录到清晰的电磁脉冲波形且广域多台站同步记录到同源信号,可以利用信号细节特征和信号源位置进行地震电磁辐射信号的辨识。     

硐体应变映震能力综述

搜集整理了我国硐体应变观测二十多年来已发表的观测成果,归纳出常用的硐体应变资料处理方法.通过统计在历次地震发生前震中附近一定范围内硐体应变观测是否出现异常,得到了其异常与震中及震级的统计关系.     

江苏体应变观测质量和强震响应能力综合分析

跟踪分析了江苏省“九五”期间建设的5套钻孔体应变仪观测资料的完整性、稳定性及观测精度等，利用观测资料分钟值，对2001-2004年发生在台湾地区的强震记录特征进行了研究，结果表明：1）江苏5套体应变仪的观测精度波动较大，受仪器故障、降雨雷击、气压等因素的干扰，观测资料的完整性、稳定性欠佳，各台都存在着不明原因的突跳现象；2）大部分体应变分钟值能清晰地记录到台湾地区6级以上地震，其中南通体应变仪的灵敏性最好；震级越大形变波衰减时间越长，波幅也越大，波形更似尖锐脉冲；3）徐州、溧阳、南通3台以应变仪在部分台湾地震震前十几分钟至数小时，能记录到显著的震前应力异常变化，如果这种变化是震前应力改变的反映，则对于提高地震预警能力和临震预报能力具有重要意义。     

怀来地形变综合台的地潮观测

阐述了怀来形变综合台的地倾斜、洞体应变与钻孔应变等观测项目的台址条件、仪器设备、观测管理与倾斜、线应变、体应变固体潮汐观测的精度评定。该台是可与国内外知名台站媲美的优质台。     

固体潮汐参数变化与地震关系研究

运用潮汐计算模型及固体潮汐数字化观测结果,计算了固体潮汐参数,并对计算结果进行了对比。结果表明：整点和加密采样（10min）两种采样方法除计算的中误差有一些差别外,对固体潮汐因子的影响不大。同时用辅助气压观测及首都圈体应变观测数据计算了体应变日异常频次,并与观测台站附近的小震活动进行了对比,讨论了远震及震源区地震活动与固体潮汐数字化观测结果间的关系。     

天津地区VP宽频带倾斜仪与宽频带地震仪数据融合分析

以天津蓟县地震台VP宽频带倾斜仪采集的典型地震同震波形及同址地震仪数据为研究对象,获取和识别天津地区VP宽频带倾斜仪同震波形的频谱特征、频带响应及震相成分,并基于地震前兆台网观测数据跟踪分析平台统计不同区域VP宽频带倾斜仪的幅度与震级,利用经验公式拟合振幅与震级的关系,实现蓟县地震台VP宽频带倾斜仪和宽频带地震仪面波最大振幅转换。结果表明,VP宽频带倾斜仪记录的频带丰富,两者在波形上具有较高的一致性。     

洞体应变、水管倾斜仪低频段记录数据差异的对比研究

以固体潮汐包络为标准对云龙台同点记录数据进行统一量化,利用量化数据计算振幅谱,并根据振幅随频率的变化评判不同记录数据对长周期慢变信号的响应,分析洞体应变、水管倾斜仪低频段记录数据的差异。结果表明,对于周期大于固体潮汐的低频慢变信号,洞体应变、水管倾斜仪的响应存在较大差异,这种差异可能导致记录数据中出现孤立或零星的异常变化,且在同点其他数据中找不到踪迹。本文结论在云龙台、永胜台多种同点仪器的观测数据中得到证实。     

邹城台钻孔应变更换探头前后数据精度评价

利用相对标定、四分量自检分析、M2潮汐因子相对中误差计算及与同台站TJ-2体应变观测资料进行相关性对比等方法,计算邹城地震台RZB-2分量式钻孔应变2020-01~2021-07更换探头前后仪器的内精度、自检情况及M2波潮汐因子精度,综合分析分量式钻孔应变观测系统的稳定性和观测数据的可靠性。结果表明,更换探头后邹城台RZB-2分量式钻孔应变数据内精度高,两组面应变符合四分量自检方程,相关系数接近1,面应变与体应变的面应变数据的相关性也接近1,仪器观测系统稳定,观测数据可靠。但2021年台站周边新建工厂导致干扰增多,数据潮汐因子精度较差,平均值为0.07左右,建议做好环境保护工作,以提高观测数据质量。     

VP型垂直摆倾斜仪观测频带的分析及改进

从仪器原理、传递函数和观测数据等方面分析目前在网进行1 Hz采样的VP型垂直摆倾斜仪在2~60 s周期内的频率特性,认为该仪器可以观测到频带内的信号变化,但因处于过渡带,观测幅度较真实幅度削弱约20~40 dB。对VP型垂直摆倾斜仪观测频带进行拓展,使2~60 s周期内的观测信号由之前的过渡带进入到仪器的通频带,结果与相同采样率的其他定点形变仪器的观测效果相同,将地倾斜观测量转换为加速度表达后,其幅频特性符合全球地震背景噪声模型。改进后的VP型垂直摆倾斜仪对于远距离震级不大的同震体波震相记录效果略优于改进前,但受地脉动影响,在识别非地脉动信号时需要采用更精细的方法和手段来提高识别效果。     

内蒙古山洞台站背景噪声特征分析

计算内蒙古测震台网2019-12~2020-11山洞观测数据的加速度功率谱密度（PSD）和相应的概率密度函数(PDF),研究相应台站的背景噪声特征。结果表明,高频段背景噪声的昼夜差异显著,疫情防控期间噪声水平明显低于其他时段;次级微震频段背景噪声季节性变化显著,噪声水平冬季强、夏季弱,随着台站离海岸线距离增大,PSD峰值有逐渐减小的趋势;主微震频段背景噪声在10~20 s均有峰值,峰值冬季最强,春、夏、秋季基本没有差异,不同台站同一季节峰值差异小;长周期段噪声水平四季差异不大,春、夏季略高于秋、冬季。     

陆态网络太原台gPhone重力仪背景噪声水平研究

基于陆态网络太原台gPhone重力仪1a的观测记录,在地震频段(200~600s)、亚地震频段(1~6h)和潮汐频段(周期大于6h)研究其背景噪声水平,并与全球超导重力仪SG的背景噪声进行比较。结果发现,潮汐和大气改正可以一定程度上改进重力数据的功率谱密度PSD,尤其是在亚地震频段和潮汐频段。经计算,太原gPhone重力仪在地震频段、亚地震频段和潮汐频段的背景噪声水平分别为3.641、4.659和5.359。gPhone重力仪的噪声水平在地震频段和亚地震频段均高于SG的噪声水平,但是在频率低于0.8×10-4 Hz时,gPhone重力仪的噪声水平低于新低噪声模型NLNM。此外,分析gPhone重力仪记录的2014年智利Mw8.1地震激发的自由振荡信号表明,虽然gPhone重力仪的噪声水平高于超导重力仪,但其依然能够清晰检测到地球自由振荡信号,验证了gPhone重力仪不仅适合研究长周期潮汐和亚地震模,也可以清晰获取地震频段的地球自由振荡信号。     

中国地震科学实验场四川区野外实验观测现状及进展

主要介绍中国地震科学实验场(成都基地)5种新型野外地震观测手段:高精度氢实验观测、电磁监测实验卫星三频信标系统地面接收站、AETA多分量地震监测系统、高精度光纤应变场检测仪实验观测和冷原子绝对重力仪实验观测.     

利用超导重力数据约束2015-09-16智利Illapel MW8.3地震震源参数

根据2015-09-16智利Illapel地震现有的14个不同震源机制解模拟计算其激发的自由振荡信号,并与拉萨站和武汉站超导重力观测结果进行比对。基于1.5~5.3 mHz的球型简正模分析和约束Illapel地震的震源机制解,并参考最佳震源机制解,将观测值与模拟值进行对比,搜索更为准确的标量地震矩和断层倾角。计算得出,该地震标量地震矩为(3.0±0.2)×10²¹ Nm,相应矩震级为M_W8.3,最优断层倾角为19°。研究结果表明,利用超导重力观测可对Illapel地震的震源机制解进行总体评估,基于长周期地震波信号或联合多种观测资料可反演得到可靠震级。     

全台网垂直摆倾斜仪背景噪声水平分析

利用全台网垂直摆倾斜仪的观测数据，研究不同采样率对功率谱密度结果的影响，并对不同台站、不同类型仪器连续观测数据在地震频段（200~600 s）的背景噪声水平进行着重分析。结果表明：1）不论是单个测站还是全国台网的统计结果，均显示2类垂直摆在地震频段噪声水平相当；2）在区域分布上未见明显规律性变化，但由于受海浪及活跃构造运动的影响，沿海地区部分台站噪声水平较高；3）高噪声水平仪器观测曲线普遍表现为不光滑、毛刺多，除部分台站受海浪影响，大多是观测环境或仪器本身的原因。     

分量应变和体应变可靠性检验及特殊事件影响对比分析

对泰安台不同类型钻孔应变仪的产出资料进行研究,分析分量应变仪的自检可靠性及其与体应变资料的相关性,以及在抽水干扰情况下的相关性。RZB-3仪两组互相正交的分量应变之和S1+S3、S2+S4的自检相关性达到0.999 9,其与体应变的相关性达到0.998以上。但在抽水干扰情况下,S1+S3、S2+S4自检相关性及与体应变的相关性均较差。     

利用EEMD及超导重力数据探测超低频地球自由振荡模态分裂信号：探测实例

利用2004年苏门答腊9.0级地震后GGP台网中15台超导重力仪的18组观测数据,采用EEMD分解技术及叠积技术,检测了频率小于1 mHz的低频地球自由振荡的简正模（3S1、0S4、0S5）及其频谱分裂现象。通过对原始分钟间隔的超导重力数据进行预处理得到重力残差,然后运用EEMD方法将其分解到处于不同频段上的IMF分量,提高了探测低频自由振荡信号的信噪比,使一些低频自由振荡信号的谱线分裂更清晰地显现出来。结果表明,经过EEMD分解过的重力残差能更有效地检测低频自由振荡信号,得到信噪比更高的低阶球型振荡分裂谱线。该研究进一步证实了EEMD数据处理方法的有效性以及超导重力仪在低阶地球自由振荡检测中的优越性。     

陶乐地震台地表与井下地震计记录波形对比研究

为定量研究地表与井下背景噪声的异同,在同一台站地表架设地震计,与井下地震计进行同步观测。首先选取样本数据计算背景噪声功率谱密度,分析不同类型地震计安装在不同深度时功率谱密度及平均噪声RMS值的变化特征。通过对比分析3种地震计记录的近震和远震波形发现,地表宽频带、短周期和井下短周期地震计记录的近震波形都比较清晰,震相易于识别,且地表宽频带与井下短周期地震计记录的远震波形更清晰;而地表短周期地震记录的远震波形较差,失真严重,震相不易识别。在进行震源频谱对比分析中发现,相对于地表地震计,井下地震计记录的近震波形在7~12 Hz频段受干扰较为严重,远震波形则在4~7 Hz频段受干扰严重,震相分析时需慎重处理。     

九江地震台观测环境因素引起的洞体应变异常机理探讨

九江台2008～2013年洞体温度年变化、气压骤升、集中降雨、抽水和承压含水层卸载引起洞体应变异常幅度为10-9～10-6量级,洞体应变异常机制主要为观测介质的温度效应和山体附加应力的加卸载过程,台站应变观测对局部应力场的敏感性为捕捉地震前兆异常提供了可能性。