云南地震台网震级对比研究

利用云南地震台网记录的云南及其周边地区2000～2017年的宽频带数字地震资料,按照新的震级国家标准《地震震级的规定》(GB17740-2017)的测定方法,使用同一套软件,对地方性震级M_L、面波震级M_S、宽频带面波震级M_S(BB)、短周期体波震级m_b、宽频带体波震级m_B(BB)和矩震级M_W重新进行人工测量。并分别用一般线性回归和正交回归方法,对不同震级之间的关系进行对比,给出它们之间的经验关系式。研究结果表明:(1)当M4.5时,各种震级之间相差不大,使用地方性震级M_L可以较好地表示地震的大小,也能够更加充分地反映区域特性;当4.5≤M8.0时,宽频带面波震级M_S(BB)和矩震级MW均能较好地表示地震的大小,但矩震级M_W的测定需要一定时间,因此在速报工作和大震应急中,可以使用M_S(BB)表示地震的大小; M_S(BB)的测定方法与国际接轨,消除0.2的震级偏差。(2)对于面波震级MS和宽频带面波震级M_S(BB),由于面波测量的位置、计算公式和量归函数不同,M_S比M_S(BB)系统偏高0.2左右;短周期体波震级mb较宽频带体波震级m_B(BB)整体偏小0.2左右,主要区别在于仿真模式。(3)宽频带面波震级M_S(BB)和宽频带体波震级m_B(BB)均在垂直向原始宽频带记录上直接测定,取消波形仿真环节,另外,相比测定m_B(BB)震中距要求大于5度,许多台站被限制,M_S(BB)更利于区域台网测定。(4)当3.5≤ML≤6.5时,M_L较M_W整体偏大; M_S≥3.5时,M_S也较M_W整体偏大,且均随着震级增加,偏差值呈上升趋势。(5)当M≥8.0时,面波震级出现饱和现象,使用矩震级M_W表示M≥8.0地震的大小。     

2001年11月14日昆仑山口西地震--一次面波震级未饱和的地震

概述了2001年11月14日发生在新疆、青海交界的昆仑山口西地震震级的测定过程,分析比较了我国国家数字地震台网和美国地质调查局（USGS）国家地震信息中心（NEIC）测定的面波震级MS,以及国内外不同机构测定的该地震的矩震级MW. 结果表明, 不同的机构在测定面波震级时,由于所使用的资料不尽相同, 所使用的计算震级的公式也有所不同, 导致测定结果有一定的差别. 我国对该地震的速报结果是MS=8.1, 在正式编辑出版的《中国数字地震台网观测报告》中给出的测定结果是MS=8.2;美国地质调查局（USGS）国家地震信息中心（NEIC）测定的结果是MS=8.0. 地震发生后不久,哈佛大学（Harvard）、NEIC、东京大学地震研究所（ERI）、中国地震局分析预报中心（APCEA）、 中国地震局地球物理研究所（IGCEA）利用全球地震台网、 中国国家数字地震台网或中国数字地震台网（CDSN）的资料得出的矩震级MW分别是7.8（Harvard）, 7.7(NEIC), 7.7(ERI), 7.6(APCEA),7.5(IGCEA),测定的结果基本一致, 平均为MW=7.7. 鉴于矩震级是一个描述地震绝对大小的力学量,与传统的震级标度相比具有明显的优点,国际地震学界推荐矩震级作为优先使用的震级. 本文分析表明,昆仑山口西地震的震级（矩震级）为MW=7.7, 其面波震级MS=8.0, 是一次面波震级未饱和的地震.      

2022年1月8日门源6.9级地震山东地震台网测定面波震级对比分析

通过对山东地震台网记录的2022年1月8日门源M_S 6.9地震原始波形进行分析,测算出88个测震台站的M_S、M_S7、M₍S(BB))等3种面波震级,并与中国地震台网速报和青海区域地震台网编目测定结果进行对比分析。结果表明：①山东地震台网测定门源M_S 6.9地震的面波震级M_S、M_S7、M₍S(BB))分别为7.20、7.16、6.96;②M₍S(BB))震级的测定方法简单,不同台站之间的偏差较小,一致性较好,适合在地震台网的地震速报中使用。这与震级国家标准GB 17740—2017的规定相一致。     

中国地震台网数字化后与美国地震台网面波震级对比分析

使用中国地震台网全面完成数字化之后(2008—2012年)的观测资料,对中国地震台网和美国地震台网测定的面波震级从震级大小、震中距、震源深度和震中方位进行对比分析。从对比结果看:数字化之后,中国地震台网测定的MS及MS7同美国地震台网测定的MSZ之间存在一定系统偏差;震源深度对震级偏差基本没有影响;震中距对震级偏差有一定影响,具体表现为随着震中距的增加,中国地震随之偏大,尤其以震中距大于105°的地震明显;4象限分布对偏差有一定影响,具体表现为MS为第Ⅳ象限出现偏差异常,MS7为第Ⅲ象限出现偏差异常。     

中国地震台网面波震级与矩震级统计关系

基于1990-2016年中国地震台网地震目录中面波震级和全球矩心矩张量（GCMT）项目的矩震级数据,使用加权最小二乘法,给出中国地震台网面波震级与矩震级的统计关系,分析该统计关系与实际数据之间的残差分布,并将其与已有统计关系进行对比,结果表明,本研究所得统计关系式具有较好的无偏性,更能体现中国地震台网面波震级与矩震级的对应关系。     

中国地震台网与美国地震台网测定震级的对比(Ⅱ) #8209;面波震级

采用正交回归方法， 利用中国地震局地球物理研究所（IGCEA）和美国地质调查局国家地震信息中心（USGS/NEIC）1983——2004年的观测资料，对这两个机构测定的面波震级进行了系统的比较，得到了中国地震台网与美国地震台网面波震级之间的关系式. 结果表明，由于使用的震级计算公式和观测仪器不同，IGCEA测定的面波震级总体上要比NEIC测定的结果偏高0.2级；对于3.5~4.5级的地震，IGCEA测定的震级比NEIC测定的震级偏高0.3级；对于5.0~6.5级的地震，IGCEA偏高0.2级；对于7.0级以上的地震，IGCEA偏高小于0.1级.      

中国地震台网震级的对比

采用线性回归和正交回归方法,利用中国地震台网1983-2004年的观测资料,对中国地震局地球物理研究所测定的地方性震级ML、面波震级MS与MS7、长周期体波震级mB、短周期体波震级mb进行对比,给出了它们之间的经验关系式.研究结果表明:①由于不同的震级标度反映了地震波在不同周期范围内辐射地震波能量的大小,因此对于不同大小的地震,使用不同的震级标度更能客观地描述地震的大小.当震中距小于1 000 km时,用地方性震级ML可以较好地测定近震的震级.当地震的震级M＜4.5时,各种震级标度之间相差不大.当4.5＜M＜6.0时,mB＞MS,MS标度低估了较小地震的震级,因此用mB可以较好地测定较小地震的震级.当M＞6.0时,MS＞mB＞mb,mB与mb标度均低估了较大地震的震级,用MS可以较好地测定出较大地震(6.0＜M＜8.5)的震级.当M＞8.5时,MS出现饱和现象,不能正确地反映大地震的大小;②在我国境内,当震中距＜1 000 km时,ML与区域面波震级MS基本一致,在实际应用中无需对它们进行震级的换算;③虽然MS与MS7同为面波震级,但由于所使用的仪器和计算公式不同,MS比MS7系统地偏高0.2～0.3级;④对于长周期体波震级mB和短周期体波震级mb,虽然使用的计算公式相同,但由于使用的地震波周期不同,对于mB=4.0左右的地震,mB与mb几乎相等,而对于mB≥4.5的地震,则mB＞mb.     

中国地震台网与美国地震台网测定震级的对比(Ⅰ)--体波震级

采用正交回归的方法,利用中国地震台网和美国地震台网1983——2001年的观测资料, 对中国地震局地球物理研究所（IGCEA）和美国地质调查局国家地震信息中心（NEIC）测定的体波震级进行了比较. 从正交回归得到的结果看,IGCEA测定的体波震级mb与NEIC测定的体波震级mb不存在系统差. 如果以NEIC测定的体波震级为基准, 对于3.5~4.5级之间的地震,IGCEA测定的震级比NEIC测定的震级偏高0.2～0.1级;对于5.0~5.5级之间的地震,IGCEA与NEIC测定的体波震级没有偏差;对于6.0级以上的地震,IGCEA比NEIC偏低小于0.2级. 而IGCEA测定的体波震级与国际数据中心（IDC）测定的体波震级结果基本一致.      

全球大地震及中国4级以上地震目录(2006年7～9月)

应广大读者要求, 我们定期公布全球 7级以上大地震和中国 4级以上地震目录. 地震参数取自中国地震台网中心的"中国地震速报台网观测报告"和"中国地震月报目录".其中: 发震时间为北京时(BJT); 震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名, 以供查阅时参考; 震级MS为面波震级、 ML为近震震级; MW为矩震级(取自美国PDE报告);mb为短周期体波震级;mB为中长周期体波震级.     

福建地震台网与中国地震台网测定台湾地区地震震级差异分析

选用福建地震台网"十五"观测系统正式运行以来记录的台湾地区M≥4.0地震资料,以中国地震台网给出的震级为标准震级,进行了震级偏差统计分析,初步得出震级校正值。并分析了震级差异形成原因,为福建地震台网测定台湾地震震级偏差改正提供参考。     

山西数字台网震级测定方法研究

震级是表示地震本身大小的一个量度,也是地震的基本参数之一。利用山西数字测震台网2009-2016年ML≥3.5以上宽频带数字地震资料,对近震震级ML、面波震级MS、宽频带面波震级Ms(BB)和矩震级Mw的震级测定方法进行讨论研究和对比,认为新震级标度能发挥宽频带数字地震资料的优越性,有利于资料的交换利用及对外发布。     

兰州数字遥测台网面波震级的对比研究

对比了兰州数字遥测地震台网所测定的速度震级与仿真位移震级、中国地震局平均震级之间的差异,分析了它们之间的相关程度、一致性、差异性。初步结果表明,兰州数字遥测台网测定的震级比中国地震局平均震级略高0．05,这种偏差在测量误差允许范围之内,并且数字台网资料直接测定的速度震级与位移震级的一致性较好,震级测定的连续性要求基本可以保证。     

震级新国标实施前后中强浅源地震速报震级差异的分析对比

目前震级新国标拟在中国地震震级测定中开始使用。 为系统评估震级新国标对中强浅源地震的速报震级影响, 基于2001—2017年中国大陆发布的5级以上浅源地震速报目录, 本文系统分析了新国标宽频带面波震级与原速报震级的差异, 并与国外面波震级结果以及国、 内外矩震级的结果进行了对比研究。 结果表明: 采用新国标, 国内、 外面波震级对6级以上地震测定结果基本一致, 但5、 6级以上地震的频次分别为原来的80%、 60%左右, 而6.5级以上地震频次差异不大。 国内、 外矩震级测定结果比较一致, 由于国际上目前采用矩震级发布, 而矩震级与面波震级之间存在系统偏差, 因此, 为保持与国际结果一致, 应加快矩震级在地震速报中的应用, 这可能会导致6、 7级地震频次进一步降低。 由于速报震级在实际工作中既有可能采用面波震级, 也有可能采用矩震级, 或两者的结合; 因此, 速报震级仅用于地震信息发布、 地震应急、 科普宣传等社会应用, 如果使用震级进行科学研究、 地震活动性统计等专业应用研究, 最好统一使用一种标度, 即面波震级或矩震级。     

首都圈数字地震台网对微弱爆破信号的检测能力

利用首都圈数字地震台网接收人工地震信号,进行地下结构研究具有重要意义.但人工震源释放的能量小,激发的地震波以短周期为主,因此本文较全面地研究了地震台网对短周期微弱信号（1～20 Hz）的检测能力：(1) 分析了台网的背景噪声,结果表明基岩台址的地震台噪声比沉积盖层台址的地震台噪声低约13 dB,这相当于近1个震级的检测阈值;夜间的噪声比白天低约5 dB;噪声有逐年增高的趋势,2006年比2001年噪声提高约4 dB.(2 )分析了在台网内进行的药量为25 kg的陆地井下爆破实验,一次爆破相当于0.69级（M_L）的天然地震,有18个地震台可辨认爆炸产生的Pg、Pm或Pc波;离爆破点218 km的基岩台,仍可以接收到振幅只有1.6 nm 的Pm波,这个结果可为地震勘探实际工作提供参考.(3) 研究了台网外核爆试验的信号特征,2006年发生在朝鲜的地下核试验是一次检验台网检测微弱信号能力的好机会.波形记录经1～5Hz滤波后,台网中噪声小的18个基岩台可以清晰辨认核爆破产生的P波或Lg波,P波平均振幅为16 nm,计算的平均震级为m_b4.3,和NEIC给出的震级相同;分析还表明背景噪声是影响台站信号检测能力的主要因素之一.     

大庆地震台网近震震级偏差分析与校正

选取大庆地震台网2002-2009年近震报告资料,以《黑龙江省地震目录》给出的震级为标准,进行震级偏差统计.按地区分段校正后,震级精度明显提高.     

M_(S(BB))、M、M_(S7)震级对比

选取2009—2015年内蒙古测震台网速报的46个M≥4.1地震,依据《地震震级的规定》(GB17740—2016)中关于量取地震宽频带面波震级M_(S(BB))的各项条款,重新量取M_(S(BB)),与中国地震台网中心编目结果产出的M震级和M_(S7)震级进行对比分析,结果显示:M_(S(BB))震级与M_(S7)震级的一致性较好。     

基于概率完备震级评估首都圈地震台网检测能力

完备震级是评估区域地震台网检测能力的一个定量指标,本文采用能反映区域地震台网检测能力的时空分布细节特征的概率完备震级分析方法,对首都圈地震台网的检测能力进行了研究,通过对首都圈2002-2009共8年的地震目录和台站资料的分析处理,得到了首都圈地震台网的完备震级时空分布,据此对台网的检测能力进行了评估,并结合模拟结果探讨了提升台网检测能力的可能性.结果表明：首都圈地震台网的整体检测能力较强,北京地区的检测能力尤其突出,但部分区域检测能力仍有一定的提升空间;模拟结果表明,在东北、西北、西南等位置增加台站可能有助于进一步提高台网的检测能力.相关研究结果可能对未来首都圈地震台网的优化具有参考意义.     

新的震级国家标准在陕西地震台网的应用

选取陕西地震台网及邻省共享台站记录到的2008年5月至2021年5月104次地震资料,应用新的震级国家标准GB 17740—2017《地震震级的规定》得到新国标震级。研究表明：①新的地方性震级M_L比原规范的M_L震级系统偏大0.3左右,这主要是二者的量规函数不同造成的;②宽频带面波震级M_{S （BB）}和矩震级M_W震级基本一致,无系统偏差,大多数地震震级偏差为-0.1—0.1;③宽频带面波震级M_{S （BB）}比面波震级M_{S （CENC）}整体偏小0.2,二者之间存在系统偏差;④绝大多数地震的面波震级M_{S （CENC）}比M_W偏大0.2—0.3,二者之间存在系统偏差。     

广西测震台网台站地方性震级偏差分析

选用广西数字化测震台网2008—2020年记录的广西及邻区1 251个M_L ≥ 2.0地震事件震相资料,采用震级残差统计方法,获取广西51个地震台单台震级与台网平均震级的平均偏差和标准差,分析观测仪器类型、台基场地响应和震中距等因素对震级偏差的影响,进而提出台基校正值,修正区域量规函数。结果发现,南宁、天等、北海等15个地震台站的震级偏大,桂林、贺州、天峨等16个地震台站的震级偏小,崇左、灵山、平果等20个地震台站震级适中;在单台震级共14 784个样本中,震级偏差集中在-0.4—0.4,呈正态分布;震级偏差受台基场地响应和震中距因素影响明显,当场地响应值大于1.0时震级偏大,小于1.0时震级偏小,等于1.0时震级较为适合,当震中距在70 km范围内时单台震级偏小,当震中距在70—300 km时单台震级较为适合,当震中距在300—550 km时,单台震级稍有偏大。修正后的区域量规函数和台基校正值,可有效提高广西测震台网测定震级的准确性。     

震级国家新标准在内蒙古测震台网速报中的应用

选取内蒙古测震台网2016年1月—2018年9月速报的地震,按照新的国家标准《地震震级的规定》(GB17740—2017)和现行地震速报规定分别重新测定震级,并测定矩震级。结果表明:新国标测定的地震数可较好地满足G—R线性关系,且所测震级更接近矩震级。震级新的国家标准应用后,速报的震级下限降低,地震数明显增加,可有效满足社会发展对有感地震监测服务的需求,并更加科学地为地震预报研究提供基础数据资料。