库尔勒台重力、体应变、水平摆数据固体潮汐分析映震研究

主要以库尔勒地震台GS-15型号重力仪、体应变、水平摆记录到的观测数据为研究对象,通过潮汐变化分析固体潮M₂波、O₁波潮汐因子等异常次数,再结合实际发生的地震统计异常对应率及虚报率,计算其异常对应效能,最终判断固体潮M₂波、O₁波潮汐因子可否作为地震前兆异常指标。     

3类地倾斜仪地球固体潮的潮汐响应特征及其差异

选用宜昌地震台DSQ水管倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪、VP型垂直摆倾斜仪2018-01-01~10-14整点观测数据,采用Nakai逐日拟合计算结果中的潮汐振幅比A和非数字滤波调和分析计算结果中的M₂波潮汐因子A_M2,对比分析这3类仪器对地倾斜固体潮的振幅响应特征。结果表明,该台NS分量潮汐振幅比只相当于EW分量的90%;1~9月M2波潮汐因子的月结果中误差小于0.02;给出6个分量9个月的54个潮汐因子结果,它们的中误差小于等于0.02;同一分量9个月结果（潮汐因子）之间的极差小于等于8.3%,离散相对中误差小于2.8%。     

观测墩改造对摆式倾斜仪观测质量的影响

对马陵山台VS型垂直摆和SSQ-2I型水平摆倾斜仪搬迁前后的观测资料进行对比分析。结果表明,仪器搬迁后内精度m_γ优于搬迁前,NS向分量的精度显著提高。搬迁后2套仪器噪声M₁显著降低,稳定性更好。     

以潮汐模型为约束的gPhone重力仪格值系数标定方法改进

以观测数据与DDW潮汐模型之差的均方根和重力残差为约束,对基于M₂潮波标定gPhone重力仪格值系数的方法进行改进。利用改进方法对连续重力台网内的9台gPhone重力仪格值系数进行标定,基于M₂潮波相对误差、残差振幅谱均方根等指标对标定结果进行精度评定,并与FG5绝对重力仪比测法、M₂潮波标定法进行比较。结果表明,改进方法的M₂潮波潮汐因子与理论固体潮模型平均相对误差提高到0.215 2%,残差振幅谱均方根平均达到1.690 2μGal,与FG5比测法精度相当,优于M₂潮波标定法。最后,讨论格值系数分布规律以及重力残差矢量与台站所在位置的经度依赖关系。     

蓟县台水管倾斜仪NS向加速北倾异常分析

蓟县水管倾斜仪NS向观测自2014-04-01开始出现加速北倾异常变化。通过观测系统检查、周边环境调查,开展了异常分析工作。结果表明：1）2014-03-31更换水管N端传感器对水管倾斜仪观测造成一定程度的影响。类似的变化在2009-04更换W端传感器后也出现过。2）04-01～11台站南侧于桥水库以高达50 m3/s的速率泄水也是导致异常的原因。对比发现,往年水库大速率泄水期间水管NS向相应地出现过短期加速北倾变化。3）利用三维集中载荷模型开展水库载荷变化影响理论分析,结果表明,04-01～11的平均泄水速率大幅超过库容变化临界速率理论计算值,并且期间倾斜水平方向变化理论值与同台的水管倾斜、垂直摆倾斜NS向观测实际变化量基本一致。从量化角度证实,水管倾斜NS向观测加速北倾变化确实含有水库大速率泄水的影响。4）04-11后库容增加,水管倾斜NS向观测仍呈加速北倾变化,5月中旬后逐步恢复,异常持续时间和幅度均超出了实际泄水时间和理论计算结果。因此,水管倾斜NS向2014-04-01以来出现的加速北倾变化,不仅含有更换N端传感器的影响,也受到了于桥水库大速率泄水的干扰,作为地震前兆异常的可能性不大。     

新疆精河6.6级地震前精河水平摆异常特征分析

以精河水平摆观测数据为研究对象，通过定量剔除温度对观测数据的影响，提取观测数据的异常特征。然后结合2017-08-09新疆精河6.6级地震的发震构造、震源机制、台站位置等，对精河水平摆的震前异常进行深入探讨。NS分量自2016-06起持续N倾，EW分量自2016-09起快速E倾，2016-12-17其E倾速率再次加快，幅度达0.48″的两项异常为精河6.6级地震前应力积累所致。     

气象因素对倾斜仪观测干扰特征分析

采用常熟台水管仪与垂直摆2009～2015年观测数据,研究了气压、降雨、气温、洞温等因素对地倾斜观测的影响特征。结果表明,降雨对地倾斜观测数据干扰最为显著,表现为NS分量发生南倾,EW分量发生西倾,量级上NS分量受干扰程度比EW分量大,垂直摆受干扰程度比水管仪大;气压变化影响表现为短周期扰动,并导致日值曲线出现短时间畸变;气温及洞温变化影响观测值出现明显的年变规律和年变幅变化,对日观测值影响不明显。     

陆态网络腾冲台连续重力观测质量分析

对陆态网络腾冲台2012-07-01~2013-06-30连续重力观测资料进行处理,获得该台站观测精度及噪声水平。结果表明,腾冲台1~100s噪声水平在9×10^-8ms^-2左右,100s~100min噪声水平在0.3×10^-8ms^-2左右,白噪声水平为0.509×10^-8ms^-2,对O₁波、M₂波等主要潮波振幅因子测量精度达到SG-053超导重力仪的观测量级,其中M₂波振幅因子测量精度最高（为0.000 18）。腾冲台可为川滇地区强震和腾冲火山活动监测、震前重力变化及相关研究提供高精度、可靠的连续重力观测资料。     

汶川地震前泰安台摆式倾斜仪异常现象分析

对泰安台水平摆和垂直摆倾斜仪长期观测资料进行了分析,通过对M2波潮汐因子变化和矢量图进动轨迹的分析发现,汶川地震前存在异常现象.     

综合性山洞条件下连续重力观测资料的分析

山东省地震监测中心台DZW型微伽重力仪安装于2012年底,对其记录数据从曲线形态、山洞观测环境、数据的完整性、干扰因素、映震情况、内在精度、仪器的稳定性、重力残差时间序列的数据等方面进行分析,结果显示,观测数据质量较高,仪器运行良好,所记录的较大地震的波形清晰,日变固体潮完整连续,M₂波潮汐因子精度在0.000 7~0.001 5附近变化,内在精度较高,人员进入山洞参观对数据影响不大。     

昆仑山口西8.1级地震易县台潮汐形变图像浅析

用易县地震台潮汐形变观测资料分析了青海昆仑山口西8．1级地震时同步出现的同震阶跃的特征。可以看出，DSQ型水管仪、VS型垂直摆、TJ-2C型体应变仪的同震阶跃呈负值变化，而SS-Y型伸缩仪之EW分量和NE分量呈正值变化。     

太行山山前断裂带倾斜潮汐因子动态组合分析

利用Venedikov调和分析方法计算太行山山前断裂带地倾斜观测台站2002~2017年EW和NS分量的固体潮潮汐因子，获取潮汐因子异常与动态组合的3种特征量（扩容膨胀、剪切应变、介质的各向异性）时间序列，并分析其与太行山山前断裂带附近中等地震的关系。结果表明：1）断裂带上地倾斜潮汐因子受海潮负荷影响较小，潮汐因子并未因纬度的改变而表现出明显的规律性变化，其差异可能是因为受地壳横向不均匀变化的影响；2）地倾斜固体潮潮汐因子动态组合特征量与观测站点周边350 km范围内发生的ML4.0以上地震有较好的对应关系。     

2022年青海门源M_(S)6.9地震前地电阻率变化分析北大核心CSCD

分别运用原始曲线分析法和归一化速率方法分析门源地震震中300 km范围内3个地电阻率台站数据变化。从原始曲线来看,金银滩台EW道临震前2个月出现大幅突跳及保留年变形态的趋势下降(-3.3%);山丹台NS道趋势下降(-1.9%)、EW道趋势上升(3.1%);武威小西沟台NS道趋势下降(-3.3%)、EW道趋势上升(2.8%),震后EW道趋势转平。而3个地电阻率台站归一化速率曲线在门源地震前均出现超过阈值的现象,但各自归一化速率形态存在差异。整点值突跳变化和日均值、月均值曲线加速变化、转折变化,尤其是上升至高值阶段出现的转折变化均可作为异常形态进行分析,以上变化不明显时需结合归一化速率方法提取异常。     

2020年唐山古冶5.1级地震前流体固体潮参数时空变化研究

以2020-07-12唐山古冶5.1级地震为例,探讨流体固体潮参数的时空分布特征与孕震的关系。收集2017-01~2020-07唐山古冶周边16口井水位整点值资料,通过Baytap-G程序计算分析M2波与O1波潮汐参数,研究M2波潮汐因子随时间变化的趋势及空间分布情况。结果表明:1）唐山古冶地震前,震中附近井水位潮汐因子具有上升趋势,表现为应力积累;2）结合本次地震震源机制解可知,震中周边16口井潮汐因子的震时变化形态主要受主应力方向影响,东西向压缩,潮汐因子减小;南北向拉张,潮汐因子增大。     

时序数据年变信息提取及地震预测指标评估方法研究

针对时序数据中的破年变异常,基于S变换时频方法构建信息提取流程,在提取常规短周期破年变信号(ONA)的同时分析背景年变信号(ANA)的演化过程。在此基础上,基于双向非对称阈值策略,结合R值评分及Molchan图表法构建预测指标确定和效能定量评估方法。新疆库尔勒水平摆倾斜北南测项的实际应用结果显示,该测项的ANA信息对台站周边250 km内6级以上地震具有较好的预测效能,ONA信息对200 km范围内5级以上地震的预测效果相对更优。     

华北地区GPS基准站坐标时间序列噪声特征研究

利用华北地区GPS连续运行基准站网络2008-08~2013-04观测数据,分析36个基准站坐标时间序列的噪声特征。利用区域堆栈滤波方法对GPS单日解坐标时间序列进行共性误差剔除,使用极大似然估计准则定量估计坐标时间序列的噪声特性,并分析有色噪声对测站计算速度的影响。结果表明,华北地区GPS基准站坐标时间序列的共性误差在N、E和U方向分别约为1 mm、1 mm和3 mm,且共性误差具有类似闪烁噪声的特性;共性误差剔除前,坐标时间序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声模型或可变白噪声加幂律噪声模型来描述;共性误差剔除后降低了坐标时间序列噪声中闪烁噪声的成分,突出了本地效应部分噪声,坐标时间序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声和随机漫步噪声模型或可变白噪声加幂律噪声模型来描述;最优噪声模型计算的速度误差比仅考虑可变白噪声所计算的速度误差增大5~8倍;剔除共性误差,可使测站速度的精度获得40%左右的提高。     

蓟县基准站长期重力变化特征研究

基于蓟县GNSS基准站1998~2018年近20 a的绝对重力长期变化资料，联合地面大地测量（绝对重力、GNSS）、地表及地下水文数据和GRACE卫星重力数据，计算并分析由地表垂直位移、地下水及地表水负荷等不同物理信号产生的重力效应，获取各影响因素的长期重力变化特征，并对结果进行深入分析研究，得出以下结论：1）蓟县基准站绝对重力近20 a的长期变化总体呈下降趋势，变化率为－1.64±0.53 μGal/a；2）2004~2017年井水位数据显示，蓟县GNSS基准站所在地区地下水水位呈现明显的下降趋势，变化率为－0.66±0.07 m/a，产生的重力效应为－1.94±0.22 μGal/a，是影响该点重力变化的最主要因素；3）综合分析蓟县基准站地面绝对重力和其他各因素重力效应的长期变化特征认为，该点存在每年0.43±0.58 μGal的重力上升变化，可能与首都圈地区上地幔顶部高密度物质的上涌有一定关系。     

吉林四平、榆树台地电场与长春台地磁场、分量应变的变化分析

对四平台、榆树台地电场北分量Ex和东分量Ey不同时段分钟值与长春台分量地磁、分量应变资料进行日变形态、日变幅等方面的对比分析,运用FFT将各观测资料的优势周期分解出来,以期进一步得到各物理量之间的相互关系,同时对地电场在地震前的对应性进行相关总结。结果表明：1）两台地电场日变化都以双峰单谷为主;两测向优势周期都是以12 h、8 h为主。与分量磁场相比,东分量By与Ex比较吻合,北分量Bx与Ey的对应性很高;与分量应变相比,12 h的优势周期为共有周期。2）两台地电场都能够记录到明显的地电暴同步变化。3）Ey与Bx的日变幅比较同步,Ex与By的日变幅比较同步,且呈现出较明显的季节变化。4）两台地电场都能够较为清晰地记录到一定的短临异常,但两台震前异常表现形式不尽相同,出现异常的时间也不同：震中距越近,出现异常越早,异常幅度也越大。