大震前重力地脉动异常分析

研究了高台地震台和兰州地震台在2008年5月12日汶川8.0级、2009年8月28日青海海西6.4级、2009年9月30日撒摩亚群岛8.1级地震前重力记录资料脉动幅度及频谱变化,总结了重力地脉动在时间域和频率域上的临震前兆异常特征,发现有与宽带地震仪低频波异常对应的异常信息,即震前时域脉动曲线出现纺锤型或喇叭口形态,0.1～0.14Hz的频幅最大值在震前几天加速增大直到发震.跟踪地脉动异常变化可以为地震短临预报提供有用信息.     

宽频带数字资料低频波在大震前的短临前兆信息研究

通过对高台、兰州、成都、安西地震台宽频带数字资料在2001年昆仑山口西8.1级地震,2008年汶川8.0级地震以及2003年山丹、民乐6.1级地震前低频波频谱变化的研究,总结了数字资料在频率域上的短临前兆异常特征,发现0.1~0.14 Hz频幅在震前几天成逐渐增强的趋势。并结合震源区构造特征对前兆机理进行了探讨。认为低频波的产生与静地震和慢地震有关。     

河南及邻区宽频带地震仪大震前地脉动信号分析

选取2008年4月27日—5月13日河南及邻区宽频带地震资料,对全球3次M≥7.0地震前地脉动时域、频域、幅值进行分析,发现地震前2.4—3.6天地脉动出现低频异常,幅值与震级、震中距有关;前两次地震前低频异常优势频率分布在0.20—0.30Hz,而汶川8.0级地震前两个频段显示异常,分析认为,0.18—0.25 Hz频段异常与台风扰动有关,0.11—0.18 Hz频段异常与汶川地震相关。分析近海台风对地脉动的影响,发现台风期间,0.15—0.25 Hz频段地脉动显示异常,幅值变化与台风过程基本同步。     

昆仑山强震前的震颤波并非源自慢地震

2001年11月14日的昆仑山Ms8.1级地震前几天,中国地震台网多个台站都观测到了持续数天的低频震颤波信号.由于这些震颤波发生在强震前,所以备受关注.多年来研究人员对该震颤波的产生原因进行过多方探讨,但没有定论.该震颤波信号是否源自强震区的慢地震?是否是地震前兆?或为其它因素?为了回答这些问题,我们从多方面分析和研究了昆仑山强震前中国大陆宽频地震仪所观测的震颤波信号的特征、持续时间、震颤波强度变化与大规模大气运动的关系、信号强度随观测空间的衰减变化特征.结果表明:中国大陆宽频地震仪在昆仑山强震前观测到的震颤波由两个信号组成,其中11月10日开始出现,主要频率范围0.15~0.22 Hz (周期约4~7 s)、持续时间在10-13日的震颤波,主要由同时间段内发生在西太平洋的强台风玲玲(Ling Ling)引发;而11月11日开始出现,主要频率范围0.1~0.13 Hz (周期7~10 s)、持续时间在11-12日的震颤波,不是来自昆仑山强震区的慢地震,而是由来自欧洲北部及欧亚大陆的强温带气旋引发.     

强台风对汶川大地震和昆仑山大地震“震前扰动”影响的分析

2008年8.0级汶川大地震发生前约40 h起,中国地震局测震台网中的宽带地震仪、重力仪和倾斜仪都记录到了明显的低频扰动现象.然而,在此期间西太平洋上空产生了一次强台风Rammasun（威马逊）;与此类似,2001年8.1级昆仑山大地震发生前约60 h起,国家地震局测震台网中的宽带地震仪也记录到了明显的低频扰动现象,在此期间中国南海上空产生了一次强台风LingLing（玲玲）.本文针对这两大地震的“震前扰动”现象进行了研究,旨在探讨其“震前扰动”现象是否与台风引起的巨浪产生的地脉动效应有关.我们的研究结果表明：在中国内陆观测到的异常扰动与台风路径以及台风的强度密切相关.近海台风可在中国大陆内地引起明显的异常扰动;而远离大陆海岸位于深水海域上空的台风,很难在中国大陆内地引起明显的异常地脉动变化.台风LingLing的路径距离中国海岸最近处仅有约700 km,而台风Rammasun距离中国大陆海岸最近处却达1300 km.本文的对比分析研究表明：路径和强度类似于LingLing的台风在中国内陆可引起明显的异常扰动.因此,中国内陆和沿海许多地震台记录到的昆仑山大地震的“震前扰动”源于LingLing地脉动效应的可能性较大;但位于新疆的地震台记录到的扰动信号频率却明显偏低,这一现象值得注意.路径和强度类似于Rammasun的台风很难在中国内陆引起明显的异常扰动,因此汶川大地震的“震前扰动”完全源于台风Rammasun地脉动效应的可能性较小.汶川大地震的“震前扰动”产生的原因和机理值得我们去进行深入的探讨和研究.     

基于HHT的气枪震源信号时频分析与瞬时属性研究

通过Hilbert-Huang变换对浅水环境下气枪震源激发子波特征进行了研究,结果表明:气枪震源首先激发高频压力脉冲,其频带相对较宽,优势频率为40~80 Hz,主频随时间降低;随后高压气体在水下形成的气泡振荡激发低频气泡脉动,其频带相对较窄,优势频率为4~12 Hz,且水深较浅处的气泡振荡激发的气泡脉动主频相对较低。研究结果有助于提高对浅水环境下气枪震源激发的复杂近场信号的认识。     

云南测震记录数据对台风登陆过程的响应

针对云南省香格里拉县发生的2次地震的"震前扰动"现象,以及同时期在关岛西南部海面上发生的超强台风Utor活动情况,对云南省部分数字地震台站观测到的异常扰动信号的频谱特征及持续时间进行分析研究,探讨震前低频扰动现象是否与台风引起的巨浪产生的地脉动效应有关。结果显示,"震前扰动"现象确与台风路径以及台风的强度密切相关,异常扰动信号开始时间基本与台风进入大陆架时间一致,台风引起的异常扰动信号的优势频率为0.15~0.3Hz。     

中国中东部地区地震电离层低频电场扰动频段及背景时段选取分析

诸多卫星观测结果表明,地震前后电离层会出现宽频带电场扰动,而背景场时频段的合理选取是电离层电场扰动提取的基础.本研究遴选了地磁活动平静期(Dst＞-30 nT,Kp＜3)飞越中国中东部地区(29°N—39°N,107°E—117°E)长达6年共计1527轨DEMETER卫星数据,在电离层低频电场随频率和时间的变化特征分析基础上,对低频背景电场的频段和时段选取开展了研究.研究结果表明：频段选取方面,利用夜侧数据分析地震电离层异常时,可将200~2200 Hz划分为253~566 Hz、566~605 Hz和605~2200 Hz共3个频段,利用日侧数据分析地震电离层异常时,可划分为215~330 Hz、330~703 Hz、703~742 Hz和742~2200 Hz共4个频段,无论是日侧还是夜侧,高频端的数据方差均较大,因此提取电离层异常时需要设置较大的阈值,而低频端需要设置相对较小的阈值;背景时段选取方面,数据集标准差结果表明往年同月数据和分析时段前1个月数据做背景场的效果相当,就实时跟踪分析与地震有关的电离层电场扰动需要,可优先考虑使用邻期数据做背景场,而数据时段并非越长越好,在空间天气平静的情况下,可使用当日前1个月的数据做背景场.

     

灯塔M5.1地震前沈阳地震台地脉动研究

对2013年灯塔M5.1地震前沈阳地震台JCZ-1T超宽频带地震计数字记录地脉动变化进行频域分析,经过大量多组不同频段的频域对比分析,确定了1.4~1.6 Hz和2~3 Hz频段在灯塔M5.1地震前沈阳地震台有地脉动异常变化,利用振幅值和频率做出了地震前地脉动幅度和频率变化曲线,并总结了灯塔地震前沈阳地震台地脉动的变化特征。     

2014年云南鲁甸MS6.5地震震前地脉动异常

利用2014年鲁甸MS6. 5地震前10天云南数字测震台网昭通、巧家、盐津和东川台的宽频带数字资料,通过小波阈值去噪、快速傅里叶变换等方法处理数据,研究震前地脉动的异常变化特征,并通过相关系数法、单台法等,确定其异常能量来源方位,以分辨其真正来源。结果显示:①鲁甸地震前,4个台站地脉动异常变化具有一致性,分为2个阶段,第一阶段从震前112 h左右开始,分别持续58～81 h,0. 1～0. 14 Hz频段包络线最大值逐渐升高;第二阶段从震前37 h左右开始,分别持续30～37 h,0. 1～0. 14 Hz频段幅值最大值急剧下降,下降至某一低值时发生地震,之后又快速回升。②其低频波前兆异常能量来源方位为震源区,排除台风扰动。③该地脉动异常变化能量或与震中距有关,总体呈现出由震源区向四周扩散的趋势。     

汶川大地震“震前扰动”存在“第三类脉动”吗？

采用国家地震台网数十台地震仪的观测资料研究了汶川大地震和昆仑山大地震的“震前扰动”现象,结果表明,“震前扰动”现象与强台风的影响密切相关,适用于英国海洋学家Higgins的海浪非线性干涉理论中的“第二类脉动”.然而,通过对信号时频特征的细致分析后发现：“震前扰动”信号存在着明显的“时频偏移”现象,不完全符合“第二类脉动”的特征.因此本文认为,汶川大地震的“震前扰动”除了包含“第二类脉动”信号外,还可能存在着“第三类脉动”,这对强震短临前兆的研究有重要意义.     

脉动与地震关系的初步探讨

为探索地震的前兆,对一些较大地震前地脉动特征的变化作了简要的分析,发现1975年2月4日的海城7.3级地震前数天,近震中的地震台上（△≈20公里）,脉动振幅异常减小;初步分析还表明,大震发生前,脉动方向以及脉动各分量相关系数的变化等现象也是值得引起注意的。     

关于汶川8.0级地震前电磁扰动异常的讨论

通过对汶川8.0级地震前四川金河台电磁扰动数据变化的研究,结果显示:①电磁扰动0.001～1 Hz在震前每天06:00～22:00出现非脉冲性高值波动变化,在12:00和18:00达到最大;1～10 Hz在2008年1～3月出现与超低频类似的高值变化,最大幅度为300 mV; 10～20Hz无明显异常.②分析了电磁扰动...     

南黄海6.1级地震前地震波动力学特征变化指标的研究

研究了南黄海６１级地震前地震波动力学特征的变化,诸如Ｓ波、Ｐ波频谱的峰值频率,拐角频率,相对频带宽度,相对频谱峰值,波速比,Ｐ波初始部分波形的时间线性度及Ｐ波初始段平均半周期等。结果表明：震前地震波动力学各特征指标均有一定的异常变化,且大多能较好地反映出约０５ａ左右的前兆异常。指出地震预报中同时使用这些指标的可行性。     

震前蒙城地震台地脉动噪声的特征

对本台数字化地震观测以来记录到的典型地震,运用数字地震信号处理方法,测算每个抽选地震震前一分钟地脉动信号在时间域和频率域的特征数据,通过频谱分析法,获得了震前地脉动噪声频谱的差异性。初步研究了典型地震震前地脉动频谱变化的特征和规律,共归纳了18类震前地脉动噪声类型,按照无震平静分钟值脉动频谱特征类比典型地震震前分钟值频谱的异样变化,发现正常与异常的地脉动噪声特征,最主要的还是受震级强度和地理位置的影响较大。临震前地脉动分钟值频谱特征异常,可用于震前脉动前兆异常变化跟踪,从而利用地脉动频谱的特征参量监测地震孕育过程,为地震中长期及短临预报提供依据。     

多分量地震监测系统AETA在张家口地区的应用

通过对多分量地震监测系统记录的近三年张家口地区3级以上地震震前异常信息的分析,发现多个台站记录到异常信息,可能是相应地震的前兆异常.结合近三年各测点多分量仪器观测数据分析,发现低频地声均值单个突跳、低频地声振铃计数接连突跳、低频电磁振铃计数单个突跳及接连突跳这4种异常形式并非震前异常信号,而低频地声振铃计数缓慢上升后波...     

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。      

不同地区人工爆炸与天然地震记录特征及识别研究

本文分析了河北怀来多次爆炸、河北三河采石场多次爆炸和低震级天然地震事件的记录特征和时频差异。结果显示:河北怀来爆炸的P波能量强、衰减快、S波发育弱;河北三河采石场爆炸的P波、S波主频均低于怀来爆炸,S波与面波混淆,不同震中距的台站记录低频发育明显;而天然地震的有效频带更宽,频率成分更为复杂。将Pg/Sg谱比判据应用于小震级地震与爆炸的识别中,探索交叉频带谱比对不同地区爆炸的识别。结果表明:高频（＞5 Hz）Pg/Sg谱比判据可将研究数据中的爆炸与小震级地震完全区分;与Sg低频（0—2 Hz）有关的交叉频带谱比可对两个不同地区的爆炸进行识别,交叉频带的谱比判据较传统的单一频带谱比判据能够更好地反映出不同类型事件的特征差异。      

强震前的重力变化特征

地震前,地壳变形引起地球密度重新分布,从而使地球重力场发生某些特征变化。本文对1990年7月菲律宾8级、台湾6.1级两个强震前后的广州重力资料进行了调和分析及高、低频滤波等处理,并对提取出的重力前兆进行了可信度检验。结果表明强震前广州地区的重力变化具有O_1等主波潮汐因子波形畸变,量值下降至最低值然后在回升阶段发震的前兆异常特征。非潮汐重力变化在临震前3天开始出现明显的高频脉冲式异常信息,作者认为这是一种可信的具有清晰物理意义的地震短临前兆。     

数字化前兆低频前驱波异常特征分析

前驱波是一种暂态信号,是在震源成核过程中发射出的一种低频波,对地震预测而言是一种有重要价值的可靠短临前兆信息.本文提取了黑龙江及邻区3次中强地震前5例水位、竖直摆倾斜数字化低频前驱波异常图像,分析了低频前驱波异常形态、异常特征和异常指标,经初步统计得到了经验公式,探讨了前驱波异常机理,取得了一些新的认识,值得一提的是这些震例均为近场区中强地震前数字化前兆低频前驱波异常,丰富了低频前驱波方法在黑龙江地区地震分析预测工作中的应用.