内蒙古中部地区形变主要干扰的时频响应特征分析

选取内蒙古中部地区定点形变观测中受降雨、大风、气压干扰以及地震波影响的典型数据,采用S变换,对该地区形变观测中4种主要干扰信号的时频响应特征进行分析与讨论。结果表明,降雨干扰信号主要集中在低频区域,其频率先增大后减小;大风干扰表现为高频干扰,时频域能量强度与观测曲线受风扰影响变化幅度成正比;气压干扰信号的优势频率分布在低频段内;地震波影响中VP垂直摆和JCZ地震计记录的地震波较为相似,但VP垂直摆记录的频段要小于JCZ地震计,VP垂直摆主要记录的是低频地震波。同时,4种干扰信号的时频域频率、能量强度随时间变化趋势与数据观测时域变化趋势相一致。     

据频谱特征分析短时气压波动对体应变的影响

针对短时气压波动对体应变观测资料的影响,整理易县台2002～2007年体应变、气压、降水等分钟值资料,并从中选取4个具有明显特征的时间段,采用数字滤波去除原始数据中的长周期成分,用快速傅里叶变换分析体应变的高频谱特征。计算结果表明,短时气压波动对体应变高频谱特征具有显著影响,主要影响周期为53～67 min;在气压平稳情况下,体应变的优势周期相对集中,高频谱幅度最小;而在短时气压波动及降水情况下,体应变的优势周期更趋于分散,体应变响应幅度相对较大。对体应变分钟值资料的高频信息进行分析时,需要采取回归分析、数字滤波等方法消除短时气压波动对体应变观测资料的影响。     

榆树沟台形变观测资料影响因素的频谱分析

应用快速傅里叶变换方法,对新疆榆树沟台2012~2013年伸缩仪、水管仪、气压及降水量等分钟值资料进行整理分析,从频域角度初步探讨和分析短周期气压变化和降水因素对该台形变资料的影响。频谱分析结果表明:1在气压平稳情况下,气压与伸缩仪、水管仪的频谱相对独立,周期趋于分散、频谱幅度小;2在短周期气压变化情况下,气压与伸缩仪、水管仪的频谱在周期为56~73min频段上表现出较好的相关性;3降水使得伸缩仪和水管仪频谱幅度明显增大,是影响榆树沟台伸缩仪和水管仪的主要因素。     

地壳应变场对气压短周期变化的响应

大气压力变化可分为由日、月引力和太阳热辐射产生的潮汐变化和非潮汐频段的短周期气压变化,其引起的地壳应变可达10-9量级.我们选用分钟采样的观测精度达10-9量级的钻孔应变仪,对山东省泰安台2O02～2005年气压及体应变分钟值资料进行深入分析,研究了地壳应变场对短周期气压变化的响应规律.频谱分析结果表明,短周期气压变化对体应变的影响主要集中在周期大于2000 s的低频段.利用小波分解方法,得出了短周期气压系数随不同频段和不同时间的变化规律:高频段(周期小于960 s)气压系数数值较小,随频率变化幅度较大;低频段(周期大于960 s)气压系数数值较大,但变化趋于平稳;在频段一定的情况下,短周期气压系数随时间变化较平稳.从钻孔应变仪观测原理和按余弦函数分布的载荷作用于地壳表面的应力解出发,得出了地壳不同深度对不同频率短周期气压场的响应,理论计算与实际观测基本相符.研究结果表明,短周期气压变化对低频信号(周期大于2000 s)的影响较大,提取低频地球自由振荡信号时要消除气压影响,对苏门答腊大地震激发的地球球型自由振荡的功率谱分析验证了这一结论.     

河北形变观测中大气环境干扰因素频谱特征研究

深入分析2013~2015年河北省潮汐形变数字化观测分钟值资料发现,测点所受大气环境干扰因素主要包括气压、温度、降雨及风扰四类,观测曲线出现震颤、畸变等异常变化形态。使用小波方法分析地壳形变数据后,结果表明不同因素的影响形态各异,机理复杂,且观测数据对不同干扰因素的响应频段分布也不同。同时分析结果显示:1)在低大气压场影响观测环境时,响应频段在32~64分钟范围内,呈纺锤体形态;2)短时温度变化扰动定点形变观测,在8~64分钟频率内与温度细节对应较好,波形为抖动形态;3)降雨时曲线伴随抖动,响应在16~64分钟较高频段,呈尺度微小的剧烈抖动,并伴有高频噪声;4)高气压场导致风力牵动山体或水体,造成负荷增减,曲线抖动,响应频段在64~128分钟之间,响应形态呈纺锤状。     

地温、气温、气压对精河台水平摆观测的影响

形变台站观测的目标值是地球内力所导致的形变变化。由于形变台站建立在地壳表层,不可避免地要受到各种因素的影响,这也就意味着在观测值序列中不同程度上包含了来自地球外部的信息。为了更好地研究精河台水平摆观测数据中所包含的地球内力所导致的形变,本文分析了地温、气温、气压对精河台水平摆观测值的影响。结果表明,(1)地温和气温是影响精河台水平摆观测值序列年变化的主要因素,其间具有准线性关系;(2)通过直线拟合去掉趋势性变化之后,观测值与气象因素的线性相关性明显增强,说明观测值序列的趋势变化不是气象因素造成的。     

台站地震资料的时频域自适应极化分析和滤波

提出一种自适应协方差的时频域极化滤波方法。该方法在广义S变换时频方法的基础上,构造时频域自适应协方差矩阵,通过特征分析计算时频域瞬时极化参数,设计极化滤波器,实现多分量地震极化分析和滤波。其优势在于协方差矩阵的分析时窗的长度由多分量地震数据的瞬时频率确定,可以自适应于有效信号的周期,在每个时频点计算极化参数不需要进行插值处理;结合时间频率信息,解决在时间域或频率域波形或频率重叠的信号具有明显的直观性。模型数据及实际三分量台站地震数据处理结果表明,该极化滤波方法在台站地震资料分析和处理方面具有很好的直观性和较高的分辨率。     

辽宁金州台数字化钻孔体应变干扰分析

对辽宁金州地震台“十五”数字化TJ-2型体应变仪产出数据资料的几个异常点进行讨论、分析。降雨瞬时荷载与延迟荷载效应对仪器影响较大,产生大量的应变量;气压干扰更集中地反映瞬时微动态效应,并在分钟值上得到明显体现。     

大气环境变化对地壳形变观测的影响研究

采用2003~2013年湖北省数字化地壳形变潮汐分钟值资料,利用小波分析方法,对地壳形变观测数据对大气环境变化各影响因素(大气压强、温度、降雨、台风及日食活动)的响应规律进行了研究。结果表明:近地表大气环境因素对形变观测数据的影响频段各不相同。大气压强和温度对形变观测的影响频段主要集中在较低频段(64~128 min);降雨的影响主要集中在0~全日波(0~32 min)范围内,且存在高频、非潮汐成份。而台风在形变观测较高频段上有明显影响,频段分布在1~4 s和2~4 min之间。黄梅台应变观测对2009年日食事件在128~256 min低频段上有响应。     

近地表大气环境变化对地壳形变观测的影响研究

近地表大气环境变化主要包括近地表气象因素（大气压强、温度、降雨）变化及台风、日食活动等。利用小波分析方法对2003—2013年湖北省数字化地壳形变潮汐分钟值资料进行处理后发现,近地表大气环境因素对形变观测数据具有不同频段上的特征变化影响。大气压强和温度对形变观测的响应频段主要集中在较低频段（64—128分钟）;降雨的影响主要集中在0-全日波（0—32分钟）范围内且存在高频、非潮汐成份。而台风在较高频段上有明显响应,频段分布在1—4秒和2—4分钟之间。黄梅台应变观测对2009年日食事件在128—256分钟低频段上有响应。