日本M9.0地震后云南测震数据中通带外信号的解释

2011-03-11日本M9.0地震后引发的地球自由振荡在测震和地倾斜观测数据中同时出现。其中,测震记录中出现大量低频长周期信号,这些信号的频率在地震计的通频带之外,难以用常规的地震计理论来解释。为判断该信号是地面倾斜还是地面平动,将该长周期信号分别假设为平动及倾斜信号,基于观测系统模型对整个观测过程进行仿真。结果表明,日本9.0级地震后,洱源台测震数据中周期约为390 s(6.5 min)的通带外信号主要来源于地震计对地面倾斜的响应而非平动。     

地震计与垂直摆倾斜仪同点观测数据对比

利用垂直摆倾斜仪与地震计进行同点观测对比实验。将传感器输出信号统一采样后,以时域背景噪声包络为标准对数据进行统一量化,计算振幅谱,根据振幅随频率的变化判断2种仪器对不同信号的检测能力。在此基础上,以背景噪声、地震波、固体潮汐为天然测试信号测试2种仪器的检测能力。结果表明,对于固体潮汐所在的长周期频段的信号,垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计,地震计在该频段的记录数据主要来源于仪器噪声;对于远震面波,2种仪器皆有较好的记录效果,其中垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计;近震及地方震引起的高频地震动处于垂直摆倾斜仪设计的响应通带之外,数据可比性不大。     

利用地球自由振荡信号分析湖北地震台网地震仪低频特性

2011年日本东北部太平洋海域发生MW9.0特大地震，国际上很多著名地震科研机构和学者发布了不同的震源机制解，很多学者也对这些震源机制解进行了评价。选取其中较优的GCMT震源机制解计算模拟日本大地震激发的自由振荡信号，并与湖北地震台网的15个地震仪观测结果进行对比，进而评价各个地震仪在低频段的观测情况以及分析地震仪在不同频段的观测能力。结果表明，总体来说，在1.5~4.5 mHz频段，地震仪观测到的自由振荡信号与理论模拟值符合度较高；在小于1.5 mHz频段，地震仪整体的观测能力不佳；而在大于4.5 mHz频段，观测值振幅明显要低于模拟信号的振幅，表明在该频段信号的实际衰减要比PREM地球模型中衰减快。另外，基于1.5~4.5 mHz频段的球型简正模评估15个地震仪的观测状况，结果表明，大部分的地震仪观测情况较好，有10个台站的观测值与模拟值的符合度在90%以上；而YC、NZH、DJI等台站的符合度较差，其中DJI符合度最差，为0.358。     

日本Ms9.0地震前的连续重力观测异常

日本Ms9.0地震后,检测了17台(套)gPhone重力仪和成都GS15连续重力观测仪震前3天的观测数据.发现:乌什、郑州台的gPhone重力仪和成都台的GS15重力仪分钟采样在震前3天出现了不明原因的高频异常现象.初步分析表明,成都、乌什在3月9日的日本Ms7.3地震前的16小时产生了纺锤状的隆起现象;郑州台在日本M...     

钻孔体应变仪高采样对比观测实验研究

为分析提高应变观测采样率及拓展观测频带对低频观测的影响,在张家口地震台、怀来地震台选择TJ-2型体应变仪进行台站对比观测实验,并在时域和频域分别对实验数据进行分析,总结体应变与测震观测频带的特性.     

地倾斜方向急剧变化与地震关系初探

本文用序贯分析方法对华北地区六个台站的九套倾斜仪1970年—1977年的全部观测资料,统计了地面倾斜方向急剧变化与地震发生的关系。认为,在目前的观测条件下不宜把一些地震前曾观测的地面倾斜方向急剧变化这一现象视为地震前兆信息。     

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。     

武昌台JCZ-1地震计LP通道的信号分析

对武汉地震基准台JCZ-1超宽频地震计加速度信号通道的记录数据进行了分析,并对其中垂直分量记录的信息进行了潮汐计算。结果表明：JCZ-1超宽频地震计LP加速度通道记录的观测信号以固体潮汐信息为主,其中垂直分量记录的主要是重力固体潮,其观测基本达到传统固体潮仪器的精度水平。给出了经典的Venedikov调和分析结果。     

用超限率分析法提取钻孔倾斜地震前兆异常信号

选取钻孔倾斜观测资料,结合运用高通滤波与超限率方法,最大限度地提取波动、阶跃、突跳等高频信号,并定量描述这些信号的特征,检验此类信号与地震的关系。为确认信号的可靠性,排除气压、水位及仪器等因素影响。结果显示,中强地震前高频信号的数量和强度出现显著增大现象,多集中在3个月内,属短期异常,发震时间多为异常过程中或异常结束后3个月内。     

CT-1地震计传递函数测试仪的设计

将计算机控制技术应用到甚宽频带地震计的传递函数测试中。讨论了基本的测试方法和原理，阐述了传递函数测试系统的软、硬件设计，给出了测试系统的应用实例。该测试系统具有正弦波自动扫频、阶跃信号法和脉冲信号法等标定方法，满足了甚宽频带地震计的传递函数测试在观测频带、动态范围和测试精度等方面的要求。     

青海玛多MS7.4地震安西站VP宽频带倾斜仪数据特征分析

青海玛多M_S7.4地震前甘肃省安西县地震监测站VP宽频带倾斜仪出现明显异常变化且记录到该地震的同震波形。结合CTS-1地震计进行融合分析可知,2套仪器同震波形的震相到时基本同步,表明2套仪器具有可靠性和一致性,但震相记录特征存在差异。2021-04-17 VP宽频带倾斜仪数据打破原有倾斜趋势,年变向西北方向倾斜,05-13恢复为向西南方向倾斜,震前记录到倾角急剧增大的方位与震中至台站的方位一致,倾斜旋转变化方向与区域构造应力方向一致。在同时段时均值数据时频谱中,异常时段存在（1.085~4.340）×10^-6 Hz(周期为64~128 h)的低频信号。此次地震中2套仪器的优势频率和时频变化特征存在显著差异,这种差异可能与2套仪器不同的机械结构、频段宽度、采样频率有关。     

2019-12-26湖北应城M4.9地震强震动特征分析

对2019-12-26湖北应城M4.9地震的强震加速度记录进行基线校正和滤波处理,分析地震动场的分布特征。结果表明,此次地震记录的峰值加速度（PGA）随距离衰减较快;场地效应、上盘效应和破裂方向性效应共同导致地震动产生巨大差异。对应城地震台的强震记录进行旋转,其顺断层方向记录与垂直断层向和垂直向记录差异明显,存在一段周期约为0.3 s的类简谐强震动,与以走滑为主的震源机制相吻合。     

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。     

重力仪与地震计记录的地震波信号频谱特征比较——以芦山7.0地震为例

以芦山MS7.0地震的地震波记录为例,比较分析我国12个地震台的同址gPhone重力仪与CTS-1地震计记录的地震波信号的频谱特征。观测结果表明,震中距大于2 000 km时,两种仪器记录的P波波形基本一致,只在幅度上稍有区别。P波的频谱分析结果表明,震中距较小时gPhone重力仪会遗失一些高频信号,震中距大于2 000 km时,两种仪器记录的P波优势频带均为0~0.3 Hz。     

汶川 Ms8.0地震同震倾斜应变变化分析

对汶川地震震中附近450 km范围内倾斜仪、应变仪记录到的同震变化做了筛选统计,并根据弹性半无限空间矩形位错模型,分别采用远场地震波资料、近场大地测量资料反演的同震滑移分布模型,正演计算震中附近台站的同震倾斜、应变变化.通过对实际观测与模拟计算结果的比较,初步表明:实际观测的同震倾斜变化方向与模拟计算结果存在75%的一致性,实际观测的同震倾斜变化比模拟值大约1～2个量级;实际观测的同震应变方向与模拟计算结果仅有33.3%的一致性,实际观测的同震应变变化与模拟计算值相当或仅大1个数量级.     

利用JCZ-1T地震计BB通道观测数据检测地球自由振荡

采用库尔勒台JCZ-1T地震计BB通道垂直向的观测数据,利用功率谱密度估计方法,在没有对观测资料进行任何改正的情况下,获取2016-03-02印尼苏门答腊岛海域7.8级和2016-04-17厄瓜多尔7.5级大地震激发的0S7～0S60基频球型自由振荡,并与PREM模型理论值进行对比分析。结果表明,实测值与理论值相吻合,除部分振型与理论值偏差较大以外,其余振型与理论值偏差均小于0.1％。印尼苏门答腊岛海域7.8级地震所检测的球型振荡能量频谱分布及振型与厄瓜多尔7.5级地震所检测的球型振荡有一定差别,前者所能检测的振型数量相对较多。     

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利用全台网垂直摆倾斜仪数据检测日本MW9.0地震激发的低频自由振荡

首次利用全台网多台垂直摆倾斜仪观测数据检测地球自由振荡。2011年日本MW9.0大地震发生后，43台仪器记录到其所激发的自由振荡信号。谱分析结果显示,垂直摆倾斜仪检测到了低频段（1~5 mHz）地球自由振荡振型，并且在超低频部分（<1.5 mHz）仍然还有较高的信噪比。选取43个台站中观测质量较好的36个台站数据进行叠积以增强信号，可以探测到一些非常微弱的模态，最终得到频率高于4.7 mHz的所有零阶球型振荡0S3~0S38（其中7个振型的观测频率与理论值的偏差近似为0）和环型振荡0T3~0T28几乎所有振型，此外还检测到21个谐频振型。     

超宽频带与甚宽频带地震计的台站现场标定

JCZ-1超宽频带地震计与CTS-1甚宽频带地震计是国家数字地震台网使用的关键设备,而地震计的台站现场标定是实现准确地震观测的重要环节。描述了这两种地震计对不同标定信号的响应规律;针对它们频带宽的特点,阐述了获取正确标定结果的条件;在分析标定误差来源基础上,提出了提高标定精度的数据处理方法。