JCZ-1T超宽频带地震计作为综合观测仪器的拓展应用

JCZ-1T超宽频带地震计具有全频带覆盖特性,其低频端输出延伸到固体潮汐,提出了获取稳定的低频端数据的观测条件.利用地震计LP通道连续观测数据中的垂直分向数据经过处理获得的重力资料,以及水平分向数据经过处理获得的倾斜资料做了Venedikov调和分析.对印尼8.7级大地震数据进行处理,获得地球自由振荡的功率谱密度.仪器可获取与地震事件密切相关的综合观测数据.     

利用地球自由振荡观测约束芦山地震的震源机制解

地球自由振荡的振幅和地震的震源机制有密切的关系．利用长周期自由振荡的观测可对地震的震源机制解进行分析和约束．芦山地震虽然是中等强度的地震,但也激发了可观测的自由振荡信号．根据芦山地震的4种不同震源机制解计算了芦山地震的自由振荡,然后与超导重力仪和宽频带地震仪观测的结果进行比对分析,结果表明可利用2．3～5mHz的球型简正模分析和约束芦山地震的震源机制解．研究发现地震的标量地震矩Mo对自由振荡振幅的影响较大,而断层走向、倾角、滑动方向角和震源深度对自由振荡的振幅影响较小．分析了不同震源机制解理论计算的地球自由振荡参数,发现由GCMT反演的地震矩与实际观测符合较好,其相应的震级能较好反映芦山地震释放的总能量,而利用远场体波反演的地震矩偏小,联合远场和近场观测数据反演可显著改善体波的震源机制解．     

利用JCZ-1T地震计LP通道数据检测斐济M W 8.2深震激发的地球自由振荡

JCZ-1T地震计LP通道数据可有效应用于地球自由振荡信号探测。利用泰安基准地震台JCZ-1T地震计LP通道120小时数据记录,获得2018年8月19日斐济M_W 8.2深源地震激发的地球自由振荡,检测到基频球型振荡₀S₆-₀S₅₈几乎所有振型、球型振荡部分零级振型和高振型以及环形振荡部分基振型和高振型,与地球初步参考模型（PREM）的理论自由振荡周期进行对比,结果表明,振荡周期观测值与PREM理论值基本一致,二者微小差值应由地球介质的横向不均匀性和各向异性所致。     

库尔勒地震台JCZ-1T地震计LP通道固体潮数据分析

以库尔勒地震台JCZ-1T超宽频地震计LP通道记录信息为研究对象,进行固体潮频谱分析,并采用Venedikov调和分析及Nakai拟合方法,检验固体潮信息的准确性。以日本9.0级大地震为例,对LP通道垂向数据进行功率谱密度计算,分析大地震造成的自由振荡,证明库尔勒地震台JCZ-1T地震计对超低频长周期信号具有良好的观测能力。     

利用连续重力观测约束2014智利Iquique地震的震源机制解

2014年4月1日,智利北部Iquique地区近海发生MW8.1地震,地震发生之后,国际上一些著名的地震科研机构和学者采用不同的数据和方法计算得到此次地震的震源机制解,但这些结果存在较大差异.地球长周期自由振荡的振幅主要依赖于地震矩的大小及地震断层的破裂方式,可以很好地约束地震震源机制.因此,本文根据2014年Iquique地震现有的6个不同震源机制解模拟计算了该地震激发的自由振荡信号,并与全国连续重力台网中16个弹簧重力仪的观测结果进行比对,基于1.5~5.3mHz的球型简正模分析和约束了Iquique地震的震源机制解.研究发现,基于美国地质调查局WPhase Moment Tensor Solution反演的震源机制解的自由振荡模拟值与实际观测符合最好,其相应的震级能较好反映Iquique地震释放的总能量,而利用海啸数据反演的标量地震矩偏小,联合远场和近场长周期观测数据反演可显著改善震源机制解.另外,还基于格尔木重力台站的模拟值与观测值定量分析了不同震源机制解参数对自由振荡振幅的影响.结果表明地震的标量地震矩M0对自由振荡振幅的影响最大,而断层走向、倾角、滑动方向角和震源深度对自由振荡的振幅影响相对较小.     

中国数字地震台网记录的苏门答腊-安达曼地震激发的地球球型自由振荡的检测

利用中国数字地震台网 （CDSN）改造后的7个台站的VHZ波形资料， 提取了2004年12月26日苏门答腊-安达曼地震激发的0S2~0S54地球球型自由振荡，并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡频率进行了对比，发现与PREM模型预测的球型自由振荡周期符合得很好. 观测的该地震激发的0S2，0S3，0S4， 2S1和1S2振型自由振荡有明显的频谱分裂现象. 特别是2S1振型，是继Rosat等之后的第二次报道不叠加的情况下观测到的这种振型. 根据该地震的总体震源机制，试算了不同的地震矩，模拟了该地震0S2振型在CDSN 7个台上的自由振荡振幅， 并与记录资料进行了比较，得到该地震的地震矩可达1023Nmiddot;m；本文发现地球自由振荡记录包含了大量震源机制和地震位置的信息， 可用于地震震源破裂参数的精细研究.       

井下地震计方位角检测技术应用研究

本文利用波形相关分析法对井下地震计方位角检测精度及一致性进行分析研究.研究中在地表布设地震计进行不同距离、不同频带多套地震计方位角检测对比测试,并在四川泸州、宁夏灵武、陶乐、河南安阳、清丰、陕西定边等6个分别安装井下甚宽频带、宽频带、短周期地震计的台站,进行地表同台址不同频带多套地震计与井下地震计方位角检测及一致性对比测试.根据全球噪声模型1~10s之间存在明显的噪声峰值的特点,对测试数据进行0.2~0.3Hz带通滤波和仿真处理,通过分析得出,对于不同地震计组合,测试地震计方位角检测结果一致性较好,根据地表不同距离、不同频带地震计组合的检测精度和地脉动记录的特点,认为井下地震计方位角检测精度优于4°.     

宁夏陶乐井下地震计的参数测定

宁夏回族自治区数字化测震台网由14个数字化测震台站构成,其中宁夏灵武和宁夏陶乐为井下式数字化测震台站。宁夏陶乐数字化观测井此前使用JDF-2型号地震计,但由于仪器老化导致记录波形失真,经研究决定,于2018年12月底将宁夏陶乐观测井的地震计及数据采集器更换为井下短周期GL-S2B型号地震计、EDAS-24GN型号数采。在北京港震仪器设备有限公司技术人员的配合下,宁夏测震台网工作人员对更换后的井下短周期GL-S2B型号地震计、EDAS-24GN型号数据采集器进行了方位角校正、阶跃标定、正弦标定、台基噪声功率谱密度测试等参数测定,各项测定结果均符合井下地震计及数采的安装规范,且记录波形良好。     

南极洲罗斯岛埃里伯斯火山斯特隆博利爆发的宽频带记录及伴随的甚长周期地震信号

在1996年12月和1997年1月,3个宽频带地震台被布设在埃里伯斯火山最高处的平顶上,它们距离火山口中心分别为0.7,1.4和1.9km,火山口内是熔岩湖。在埃里伯斯火山的斯特隆博利爆发以前检测到有显著能量的地震和声能,其频带为1～6Hz。新的观测数据表明有明显的附加信号,其频谱的峰值靠近7.7,11.4和20.4s。爆发前约1.5s开始出现几乎完全相似的具有膨胀初动的甚长周期信号,并持续了150s。所有3个台站都记录到了甚长周期波形,表明地震图基本是受震源控制的。质点运动分析表明,甚长周期源的初始矩心大约在几百米深,在约15s内迁移到更深的位置。与爆发事件伴随的甚长周期信号可能出现一种重复的非破坏性谐振,表明在岩脉开放型火山近顶峰处的岩浆系内存在非线性液流激发机制。     

温度对宽频地震计观测资料影响的研究方法

本文以具有力平衡反馈结构的甚宽频地震计BBVS-120为分析对象, 通过台站观测实验和实验室温控实验的相关分析, 得到了温度对输出信号影响的频带范围和水平, 定义了温度灵敏度参数, 从定量的角度分析了温度对地震计观测资料的影响。     

地震背景噪声成像研究综述

地震背景噪声成像方法已成为21世纪地震学的伟大突破之一,其原理是,对2个台站记录的连续背景噪声信号进行互相关计算,得到台站间的格林函数,利用经验格林函数得到面波速度函数,获取面波频散特性,用地震层析成像方法对面波速度进行反演,得到地球内部的速度结构。其应用近年来日益广泛,涉及各向同性和各向异性的速度结构成像、大地震前后速度结构变化监测、体波联合成像、衰减结构成像、地震定位精度提高、噪声源分布和物理起源探究、强地面运动评估等。其优点是不需要等待天然地震或使用对环境构成威胁的人工爆破,所有台阵都可以当作源,拓宽了频带范围,可以获得较多短周期频散数据,提高反演分辨率。     

短周期与宽频带数字地震计记录波形相关分析

为了研究短周期与宽频带数字地震观测系统的一致性,分别对山东地震台网青岛、济南、荣成、五莲、烟台的5个同一摆墩上安装的两套观测系统记录的同一地震事件波形资料进行了相关性分析。先将宽频带记录通过等波纹带通滤波器进行频带为1~20 Hz的滤波处理,再将短周期记录进行过采样处理,实现与宽频带记录的采样率一致。分析表明,宽频带和短周期地震计记录近震、地方震和非天然近距离地震波形在形态上一致,地震波形的振幅和相位存在较好相似性,震中距越近地震波形振幅和相位的相似度越高,宽频带和短周期地震计得到速度震级间差别不大,一致性较好。     

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。      

汶川与昆仑山强烈地震激发的地球自由振荡频谱的对比分析

强烈地震激发的地震波信息非常丰富,高频信息能量部分会在小范围短时间内迅速衰减,而低频信息特别是较低频信息能量部分则衰减较慢,会绕地球很多圈后才会消耗殆尽,从而激发地球的自由振荡.虽然地球自由振荡的固有频率不变,但不同震源机制的地震激发的地球自由振荡频率成分会随着震级、震源机制、方位等的不同而有显著差别.本文利用2008年5月12日汶川(M_w7.9)地震与2001年11月14日昆仑山(M_w7.8)地震这两个能量震级相当但震源机制不同的地震,基于地震波传播理论,考虑横向各向同性PREM地球模型并融合Crust2.0地壳模型、S20RTS地幔模型及PREM径向衰减模型,利用谱元法结合高性能并行计算,对这两次强烈地震激发的全球地震波传播进行了数值模拟,计算它们激发的地球自由振荡频谱特征差异.计算结果显示了汶川地震的逆冲-走滑特性及昆仑山地震的水平左旋走滑特征.利用理论计算得到的地震波动记录进行功率谱密度估计对比分析,研究结果显示这两次强烈地震释放的低频信息能量大小相当,但总体上看昆仑山地震释放的能量略小于汶川地震的.对比分析表明,不同地震激发的地球自由振荡模式在同一台站处的发育程度不同;同一地震激发的地球自由振荡在不同台站处记录到的振型频率成分也有很大差异.对于不同地震激发的地球自由振荡,有一些频率成分共同出现,表现为地球自由振荡功率谱能量均较大;也有一些振型由于相长干涉,仅在某些地震中被激发而得以良好发育,表现为功率谱能量明显较大;而一些振型由于相消干涉,在一些地震激发方式下被压制,表现为功率谱能量明显很小,甚至接近于0.计算结果清楚地显示了不同地震激发方式下地球振荡模式丰富而复杂的特性,需要对不同地震激发的地球振荡信息进行综合深入的分析,才能对地球内部结构尤其横向不均匀特性给予全面的科学解释.     

MATLAB软件在鹤岗地震台地震观测记录中的应用

随着数字化地震计的应用和发展,数字观测资料中不仅记录了宽频带地震信息,也包含了大量的干扰信号。在实际工作中,对地震信息的分析处理影响很大,有时还会造成地震波形记录不完整或地震信号淹没在干扰信号中,很难再进行深入的分析和应用。因此,利用MATLAB软件设计IIR数字滤波器对不同记录中的干扰波进行滤波器设计,达到消除干扰波的目的。实例表明,此方法在台站应用效果良好。     

高台台的地震持续时间震级公式

1.前言通常测定近震震级M_L均以S波的地动位移为依据。地震波在介质中传播时,由于几何扩散和介质吸收引起的衰减,以量规函数的形式加以补偿。由于地壳介质的地区性差异很大,大范围地使用同一量规函数,显然很不合理。再则,记录到地震波的强弱与台站所处方位关系很大,由于其它因素的影响,使得单台之间测定的震级,单台与地震报告之间给出的震级存在着一定偏差,高的达0.5—1级。另外,对于台站附近发生的一些中强震,台站上通常用短周期仪器记录均限幅,无法量取振幅时只好在中长周期仪器上量取计算,用中长周期仪器记录到的地震波计算M_L已不符合M_L的定义,本台计得的震级偏差较大,给大震速报及日常分     

伪随机信号标定DD-1地震计

DD-1地震仪是我国台站目前使用广泛的短周期地震记录仪器,地震计是地震仪器系统中重要的拾取地面震动的传感器。因此能迅速有效、而且是作为“不脱机的”标定地震计,在实践上和理论研究上都是很有意义的。本文通过一个实地试验,扼要地说明使用二元伪随机信号能很好地标定在20Hz范围内、频率分辨率达0.1Hz的DD-1-08~＃地震计的幅频特性和相频特性试验过程和结果。     

JCZ-1T超宽频带地震计LP垂直通道记录的固体潮特征

JCZ-1T超宽频带地震计具有全频带覆盖特性,其低频端输出延伸到固体潮汐,利用地震计LP通道的垂直分向观测数据,经过处理获得有关的固体潮资料,通过对记录信号的频谱分析对其有了初步的认知。JCZ-1T超宽频地震计LP加速度垂直通道记录的观测信号以固体潮汐信息为主,用该仪器观测可以获取与地震相关的综合观测数据,分析JCZ-1T记录波形叠加的的固体潮信息有着重要的实际意义,通过对资料处理运用,可以与传统前兆仪器结合观测,拓展其研究应用领域,更好的服务于地震科学研究。     

地震基本台地震仪常数测算程序

目前,许多测震台站配备了PC-1500微机,根据1988年度台站评比会对参评台站的仪器常数测定表的检查,较多的台站已使用了PC-1500机进行计算打印,除有个别台站的打印格式不够理想外,一般均符合要求,可以使用。为了充分发挥计算机的效益,提高常数测算的精度和速度,兰州地震研究所刘家坪观象台的王斌同志根据新观测规范与新常数本的要求,编写了短周期笔绘记录仪、短周期光记录地震仪、DK-1、SK、763、513等中长周期地震仪常数测算程序,经过调试运行,均已达到预期的效果。     

印尼苏门答腊海域8.6级地震激发的地球自由振荡

印尼苏门答腊附近海域发生的两次地震使得地球自身产生了整体的连续振动,造成了全球的自由振荡。本论文针对国地震学联合研究会(IRIS)中选取8个台所记录到的长周期地震波形数据进行研究,提取其中的振型,研究其与理论振型的符合程度,为地球内部结构和地震震源研究提供基础资料。