溧阳地震台gPhone连续重力仪观测数据处理与分析

选取溧阳重力连续观测台站gPhone连续重力仪2011年1月1日至2018年7月31日整点值观测数据进行预处理,对于连续性较好的2017年重力观测数据,分析其固体潮汐变化M_2波潮汐因子及非潮汐变化的残差曲线特征,并以Δ3 500 km、M_S 5.0地震事件为例,检验gPhone重力仪的地震记录能力。分析认为,溧阳台gPhone重力仪观测数据日趋稳定,潮汐信号可靠,非潮汐变化的残差曲线对地震有一定程度的反应,可记录到一定范围内MS≥5.0地震的同震信号,信号记录特征与震中距及震级相关。     

LCR-ET20弹簧型潮汐重力仪观测结果的分析和比较

基于武汉国际重力潮汐基准站LCR-ET20弹簧重力仪潮汐观测资料，利用国际标准的数据预处理和分析方法，采用与GWR型超导重力仪同址观测对比方法，较系统研究了ET20仪器特征以及大气和海洋重力信号．数值结果表明，尽管ET20的观测精度要比超导型重力仪的精度低一个量级，弹簧蠕变性导致的仪器漂移十分大，但该仪器仍获得了与超导重力仪相当的潮汐参数，能有效用于重力场的时间变化观测．      

连续重力观测潮汐与非潮汐信号提取与处理平台设计与实现

介绍了连续重力观测潮汐与非潮汐信号提取与处理平台的平台架构、数据库、主要功能模块、技术特点与功能特性等。该平台面向中国地震重力站网的大网运维业务需求和海量数据处理需求,以连续重力数据处理中的潮汐信号处理、非潮汐信号处理、时频变换等科学计算为核心,基于大数据技术实现了中国地震重力站网海量数据的自动清理、数据质量自动评估、数据产品自动产出,产出重力潮汐因子、时频图等24种数据产品,提升了连续重力观测数据的应用效能和地震重力站网的运行、管理和服务水平。     

江苏溧阳台连续重力在2023年2月6日土耳其三次强震中的同震响应

2023年2月6日，土耳其先后发生了M_S7.8、M_S6.7和M_S7.8强震，通过对江苏溧阳陆态网络连续重力观测仪记录的地震波进行分析，获得几点认识：(1)在溧阳台连续重力观测数据曲线上能记录到3次强震的地震波，记录到的2次M_S7.8重力地震波到时分别延迟10.72 min和10.63 min;(2)溧阳台连续重力观测同震响应对重力观测的潮汐和非潮汐参数均有影响，但未改变溧阳台连续重力观测正常的变化趋势；(3)同一地区相同震级的不同远震，重力响应的最大振荡幅度不完全一致，地震波持续时间也不完全相同，这与连续重力仪的采样率高低有关；(4)在时频图上表现为地震波能量信号比较突出，地震震级越大，0.1 Hz以下的高能量信号越强。     

陆态网络连续重力站近期潮汐观测精度讨论

重力潮汐观测在全球潮汐模型的建立、重力扰动信号识别等工作中具有重要作用,而潮汐观测精度是完成这些工作的基础。本文利用中国大陆构造环境监测网络10个重力站3年的重力固体潮数据计算了观测潮汐模型。在与历史已有结果进行比较后,分析了观测潮汐模型精度以及环境对精度的影响。结果表明,10个站观测潮汐模型的M₂波潮汐因子中,误差最优为0.00014,主要潮波平均精度优于0.0010,高于20世纪80～90年代弹簧重力仪0.5～1个数量级,部分站点的精度可达早期超导重力仪水平,而与现代OSG型超导重力仪精度相差0.5～1.0个数量级。利用重力站中最优观测潮汐模型进行潮汐改正,潮汐改正精度指标（DRMS）可达±（0.2～0.3）×10^-8m/s²,稍优于DDW/NHi理论潮汐模型结果（±（0.3～0.6）×10^-8m/s²）。10个重力站均表现出了观测优于理论模型的特点。观测环境和场地的干扰会导致观测潮汐模型的精度下降,部分台站受环境变化和观测系统本身老化等不稳定因素干扰,其观测潮汐模型精度下降。DRMS自（0.1～0.2）×10^-8m/s²增至（1.0～1.7）×10^-8m/s²。     

海拉尔地震台重力数据分析

选取海拉尔地震台2016—2020年PET重力观测数据,进行Nakai拟合检验和维尼迪可夫(Venedikov)调和分析,发现Q₁波、O₁波、P₁S₁K₁波、M₂波、S₂K₂波重力潮汐因子和相位滞后存在大幅度异常,在潮汐因子及相位滞后异常时段及异常后一段时间内,国内均有6.0级及以上地震发生。通过对重力数据的非潮汐变化部分进行分析,发现重力数据受到温度和气压季节性变化带来的周期性干扰、仪器零漂和地壳变化等的影响。     

琼中地震台连续重力变化特征

收集了2009年以来琼中地震台（以下简称琼中台）连续重力观测数据,经对原始数据进行突跳、台阶和删除错误数据等处理,计算分析了琼中台重力潮汐变化数据特征、M₂波潮汐因子变化特征和典型事件的观测数据频谱特征。结果表明,琼中台连续重力观测数据除包含了固体潮、零漂等长周期信号外,也记录到了地震和台风等高频信号。对于记录到的7.0级以上强震,地震信号的频率主要分布于0.3 Hz以内;台风引起的扰动信号则主要分布于0.1—0.4 Hz频带内。同时,2009年以来,琼中台连续重力原始数据及其M₂波潮汐因子无明显前兆异常。      

基于地面重力的卫星重力梯度检校方法

卫星重力梯度仪在轨检校是提高梯度模式重力卫星观测质量的关键.本文面向中国未来梯度模式重力卫星规划任务,研究提出一种基于地面重力的卫星在轨检校方法,该方法顾及卫星设计指标,从地面先验重力数据的精度、空间尺度以及卫星重力梯度仪的观测噪声等卫星检校要素开展分析研究,成功实现地面数据与卫星观测数据的比对检校.研究结果表明,在12°×12°的地面检校区域内,利用精度优于1 mGal的地面重力观测数据即可实现噪声低于10 mE的重力梯度仪高精度在轨检校.     

张家口地震台连续重力异常分析

张家口地震台gPhone连续重力观测仪潮汐因子自2016年6月出现持续下降的趋势变化,累计变化量达到7×10-3.分析重力残差曲线,异常出现时同期残差数据未出现同步变化;将去零漂前后潮汐因子的变化情况进行对比分析,发现潮汐因子变化趋势一致,排除仪器调零影响;针对新建楼房可能引起的重力变化,建立了重力正演模型,计算结果显...     

太原基准地震台连续重力数据非潮汐量的获取及背景噪声分析

以太原基准地震台连续重力观测资料为基础,对原始连续重力数据进行预处理,去除环境和仪器因素造成的突跳、台阶和数据漂移,滤除数据中占主要成分的潮汐分量,并考虑大气负荷效应的影响,得到连续重力非潮汐量。在此基础上,引入HHT时频分析方法,分析台站连续重力数据背景噪声频谱特征,得出背景噪声的能量主要集中在高频段(0.11~0.35 Hz),优势频率为0.25Hz。     

利用全球超导重力仪数据检测长周期核模

采用全球地球动力学计划观测网中13台超导重力仪长期连续观测资料,探讨了长周期核模检测的可能性。采用相同的方法剔除了所有13个观测序列中的重力潮汐信号、仪器漂移和大气重力信号,估计了各个序列的功率谱密度及其积谱密度,估计并分析了非潮汐不同频段背景噪声。结果表明,在两个潮汐间频段（0.047~0.075cph和0.089~0.117cph)和亚潮汐频段(0.172~0.333cph),全球超导重力仪的平均噪声水平分别为0.0649,0.0350nm/s2和0.0138nm/s2,可以检测到的全球谐信号幅度极限分别为0.0416,0.0231nm/s2和0.0098nm/s2,表明全球超导重力仪观测资料基本可以识别长周期核模信号.在全球超导重力观测中,在潮汐间频段发现周期分别16.55,15.79,11.00h和10.09h的全球谐信号谱峰,可能来自于液核长周期振荡;在亚潮汐频段没有Smylie 1992年发现的Slichter模信号,但存在8个全球谐信号的谱峰,参考现有的理论模拟结果,Slichter模是这些信号可能的来源之一.     

基于全球超导重力仪观测研究海潮和固体潮模型的适定性

利用国际地球动力学合作观测网络中20个台站22个高精度重力潮汐观测系列综合研究了目前使用的海潮和固体潮模型的适定性. 对原始观测数据实施仔细的预处理, 利用国际标准算法计算了潮汐重力参数. 基于负荷理论和不同全球海潮模型获得了8个主波的重力负荷矢量, 用二维平面插值技术获得了14个小波的负荷改正值. 顾及不同潮波振幅特征, 提出了计算台站平均观测残差和剩余残差矢量的“非等权均值法”, 分析了海潮负荷改正的有效性和振幅因子与理论模型间的差异, 同时还讨论了仪器标定问题. 获得了经海潮负荷改正后全球各台站平均潮汐重力参数, 结果说明观测与理论模型间的差异小于0.3%, 最大仪器标定误差不超过0.5%. 另外文章还用地表重力实测数据证实了Mathews理论中相对于周日O₁波而言, K₁波相位滞后略呈正值的结论.     

中国大陆重力场非潮汐时空变化特征的初步分析

本文基于Tsoft软件在潮汐数据预处理中的应用,采用Tsoft数据预处理软件和别尔采夫滤波相结合方法,提取了覆盖中国大陆28个重力固体潮台站连续观测数据的非潮汐分量.对各台站2008～2011年的连续数据,进行了缺失数据补接、地震动事件提取和去除非线性漂移等预处理工作,并通过滤波提取固体潮非潮汐分量.结果表明:除在贵阳、勐腊和十堰3个原始数据质量较差的台站外,其它台站观测数据应用本文方法均取得良好的结果.在此基础上,对处理结果采用滑动平均,将非潮汐分量结果的月均值与GRACE卫星和CMAP降水记录的月采样数据进行对比,结果显示了地表降水同重力变化具有一定相关性特征.此外,基于Tsoft软件的分段曲线漂移拟合能有效去除原始数据中的漂移.     

南极中山与昭和站重力海潮负荷效应及背景噪声研究

利用南极中山站LCR-ET21重力仪器与昭和站GWR058仪器获得的重力潮汐观测资料,采用最新的三个全球海潮模型(Dtu10,Eot11A和HAM11A)研究了南极地区的海潮负荷效应和背景噪声.结果表明,由三个海潮模型计算的重力负荷均值改正后,中山站O_1和M_2振幅观测残差分别由13.83%和20.55%下降到5.32%和5.95%,昭和站O_1和M_2振幅观测残差分别由10.84%和21.52%下降到1.91%和3.40%,说明海潮负荷改正的有效性.利用加汉宁窗的FFT变换,获得了地震频段的地震噪声等级(SNM),其值分别为1.574(中山站)和1.289(昭和站).而在潮汐频段,中山站的背景噪声比昭和站高一个数量级,主要由不同观测仪器和台站局部环境所致.本文结果可为进一步利用南极重力资料研究局部环境和全球动力学问题提供有效参考.     

超导重力仪GWR—TT70在武昌站的测量结果及其长期稳定性分析

介绍了超导重力仪ＧＷＲ－ＴＴ７０（１９８６－０１～１９９３－１２）在武昌站的观测数据及潮汐参数的计算结果,采用了非数字滤波调和分析法,计算出该仪器观测重力对气压的响应系数和长周期波潮汐参数,得到潮汐因子在８年中的稳定度为０．５％以内,最后分析了仪器漂移特征和武昌站重力长期变化的可能量级。     

银川地震台重力观测在民乐山丹地震前异常分析

对2003年度银川基准地震台重力观测资料进行潮汐分析和非潮汐分析,提取出2003年10月25日民乐山丹地震前3个月出现的异常信息,通过对银川台观测条件、仪器的工作情况和数据精度的分析,表明此异常信息可信,阐述一定距离范围内发生地震时,重力观测短临异常的形态特征。     

中国及邻区重力合成潮汐参数

采用固体潮理论模型值和由最新的TPXO7海潮模型以及中国近海潮汐资料计算的海潮负荷效应,构制了中国及邻区的高分辨率的重力合成潮汐参数;并将合成结果与国家地震台网的重力观测值和武汉超导重力仪观测值以及香港台最新观测结果进行了比较. 结果表明,振幅因子的平均差异小于0.005,相位差的平均差异小于0.5deg;;观测结果与合成结果之间的差异与重力观测仪器有关,高精度的超导重力仪观测结果与合成参数更加一致;重力合成潮汐参数是观测值很好的模拟. 本文结果可为绝对重力测量等地表和空间大地测量提供固体潮改正模型,也可为没有实施观测的广大区域提供有效潮汐参数.      

琼中台连续重力观测记录地震特征分析

利用以琼中台为圆心,半径为3 500km范围内2009—2014年MS≥2.0地震目录资料,统计分析琼中台连续重力观测数据曲线与地震的对应情况,并对有关震例在连续重力原始秒数据曲线中产生的地震波进行特征分析,总结规律,得出琼中台连续重力观测对震中距3 500km以内地震的记录能力。同时分析了地震事件对重力观测数据、潮汐和非潮汐参数的影响,认为地震不仅在重力观测数据曲线上产生脉冲或阶跃,在非潮汐重力残差曲线上也会产生脉冲,而对重力M2波潮汐因子产生的影响较小。     

琼中台重力非潮汐变化气压与海潮负荷改正

本文对琼中台连续重力观测数据进行收集整理并处理,基于处理后的数据,进行了潮汐分析和非潮汐分析。潮汐分析采用VAV调和分析方法;非潮汐分析则分别进行了零漂改正、固体潮改正、气压改正和海潮改正。其中,零漂改正采用一般多项式拟合零漂的方法;气压改正采用VAV软件;海潮改正运用SPOTL程序,以NAO.99b潮汐模型计算了琼中台海潮负荷值。最终获得了改正后的琼中台重力非潮汐变化,结果表明琼中台的重力气压导纳值为-0.34×10^-8m/s²/mbar,气压改正幅度约为10×10^-8m/s²,海潮改正幅度约为5×10^-8m/s²。改正后,琼中台重力非潮汐变化数据,比仅进行零漂固体潮改正后的重力非潮汐变化数据中的潮汐信号更加微弱,说明进行海潮改正后的效果是明显的,该方法可进一步去除其中的潮汐信号。     

攀枝花南山地震台连续重力仪观测资料分析

选取南山地震台GS150702相对重力仪2008-01-01至2016-05-31期间的连续观测资料,对其年变化时间序列、观测值非潮汐残差曲线、M2波潮汐因子及几次地震前后的分钟观测曲线进行了分析。结果显示,南山地震台GS15重力仪器数据稳定,非潮汐观测曲线、M2波潮汐因子对几次地震都有一定的反映。