爆破当量研究综述

利用地震学方法估算爆破当量,一直以来都是地震学研究的难点之一。影响当量估算的因素很多,如震源特征、事件埋深、传播路径、能量衰减、地壳结构的不均匀性,等等。想要精确估算特定事件的当量,除了要克服以上各种困难外,还需选择合适的当量经验公式。当量与事件所释放的能量直接相关,震级在一定程度上可以反映能量的大小。目前使用的当量估算公式主要是震级-当量关系公式,其中,有利用体波震级、面波震级以及尾波估算当量的,各有利弊。本文的主要目的是总结目前存在的当量估算公式,并对其影响因素做简单分析。重点描述地下核试验当量估算,汇总了历次朝鲜核试验的信息。      

核试验监测的地震学研究综述

侦察探测核爆事件,评估核爆信息等核试验监测工作,对评估核爆威力、研究核爆炸现象以及各种破坏因素的变化规律有着重要意义.地震学提供了核试验监测中关键的研究手段.核试验地震学监测研究主要包括核试验识别、定位、埋深、震级和当量的估计等内容.根据近半个世纪以来核试验方式的变化和技术的发展,介绍和总结了核试验监测中相关研究进展状况,主要包括事件定位、判别、震级测定、当量和埋深估计等地震学观测、理论和方法.     

朝鲜核试验相关地震学研究进展及其文献计量学分析

朝鲜自2006年10月9日第一次开展地下核试验以来,分别于2009年5月25日、2013年2月12日、2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日相继进行了5次规模较大的核试验.由于核爆炸和天然地震的震源机制不同,可以通过核爆炸产生的地震波来进行核试验的监测,核试验相关地震学研究一直是国内外专家关注的焦点.本文分别从事件定位、性质识别、当量和埋藏深度等几个方面总结了近些年来朝鲜核试验相关地震学的研究进展,并基于文献计量学方法对朝鲜核试验相关地震学研究现状进行分析,综合结果表明,近些年基于朝鲜核试验的相关地震学研究的主要研究方向为核试验定位、当量估算以及震源深度等.     

朝鲜地下核试验的地震学观测

自2006年至2017年,朝鲜民主主义人民共和国在中朝边界地区的试验场进行了6次地下核试验.本文综合报道根据东北亚地区的宽频带数字地震资料利用地震学方法对这六次地下核爆炸的研究.结果表明,朝鲜地下核试验在区域台网产生的地震记录具有典型浅源爆炸的特征.针对上述资料发展了处理核爆数据的方法并据此得出各次朝鲜核爆的地震学参数,包括事件识别、当量测定、以及震中相对定位等.对6次核爆和4次天然地震P/S类型谱振幅比的统计分析表明,2 Hz以上台网平均谱振幅比可以正确地将朝鲜核爆从天然地震中识别出来,从而有效监测在朝鲜半岛进行的当量大于0.5 kt的地下核试验.同时也发现,建立在体波-面波震级比之上的识别方法不适用于朝鲜核试验场.通过建立中朝边界地区基于Lg波的体波震级系统,计算了各次朝鲜核试验的体波震级m_b（Lg）,并由此估计了它们的地震学当量,其值介于0.5 kt至60 kt之间.由于缺少爆炸埋藏深度的数据,上述当量有可能被低估,因而有必要对深度影响做进一步研究.以第一次爆炸的位置为参考震中,利用Pn波相对走时数据和高精度相对定位方法获得了各次核爆在试验场中的精确定位.     

利用相对静力学强度测定1998年5月11日印度核爆的当量

核爆当量是核试验的重要参数之一. 许多地震学家对1998年5月11日在印度Pokhran地区的核试验(POK2)进行研究,给出了(12～60)kt的当量估计,近5倍的估计偏差引起了较为广泛的关注. 基于全球数字地震台网宽频带体波资料,我们通过波形反演计算等效震源模型参数,包括静力学强度ψ∞、特征频率k、以及震源深度h和P波在自由表面的反射系数rpp,并利用相对的静力学强度估算了POK2事件的当量. 我们发现Lay［1］在美国Nevada试验场(NTS)获得的相对静力学强度与当量的经验公式更适合印度核试验当量估计,并据此计算了这次试验的当量约36kt. 这一结果支持1998年5月11日印度核试验的总当量低于60kt的观点.     

2019年3月江苏响水化工厂爆炸当量的估计

2019年3月21日江苏盐城响水化工厂发生爆炸,造成了巨大的人员伤亡和财产损失.人们很关心这次爆炸的规模以及它相当于多大当量的炸药爆炸.随着观测资料的增多与地震学方法的发展,利用地震学方法估算爆炸当量成为可能.本文收集了广岛核爆事件、美国化学爆炸试验、长白山人工震源勘探、朝鲜六次核试爆资料和前人研究成果,讨论了爆炸当量与爆炸所产生地震震级的关系,计算了爆炸能量转换地震波能量的比例.当某次爆炸发生时,如果其产生的地震事件被台站记录到,我们可以估算地震波的能量.进而根据地震波能量在爆炸总能量中的比例,估算爆炸事件释放的能量.本研究估计江苏响水爆炸事故所释放炸药量约为2.8~8.5tTNT炸药.     

利用波形持续时间估算新疆地区中小地震震级

持续时间震级是常规震级类型之一,主要适用于区域地震台网。目前,国内多个地区已有持续时间震级经验公式,但中小地震频繁的新疆地区却没有较适用的经验公式。为了更好地把握新疆地区中小地震的震级,使用新疆测震台网数据,利用地震波形振动持续时间估算震级,对新疆地区2019年8月—2020年12月发生的225个M 2.0—4.0中小地震事件进行统计分析,将各事件持续时间与震级进行散点分析及对数拟合,得到新疆地区持续时间—震级规律与经验公式以及震级与持续时间的对照表。     

核爆与地震的区域记录特征分析

<正>检测与识别地下核爆炸,是军控核查中的重要问题之一。在各类识别方法中,地震学方法是最主要的,识别小当量核爆炸的研究,目前已成为核爆识别的重要研究内容之一。2009年5月25日8点54分朝鲜发生了震级ML4.9的核爆事件,采用小波变换分析了该事件及附近地区发生的多个天然地震记录的时频特征,计算了该事件倒谱的特征并与天然地震的倒谱进行了比较,计算了该事件Rg波的波谱并由此估算了这次     

震级偏差及其问题的讨论

一、引言震级是地震强度的一种表示,最初是用极震区的最大烈度来估计地震强度的。随着微观地震学的发展,1935年里克特根据波动理论,提出了利用地震波振幅来测定震级,得到了经验公式M=logA+R(Δ),后来各国都研究了自己的震级经验公式。目前,尚无可以通用的     

由两个地区地震波衰减特征的差异性讨论近震震级统一问题(摘要)

现今人们估算震级主要还是利用体波和面波振幅。从这角度看震级还只是反映某种频率范围内地震波的能量。现广泛使用的近震震级公式M_L=lgA_μ+R(△),A_μ为二水平分量最大地动位移算术平均值,R(△)为起算函算,即考虑振幅随距离变化对震级的补偿。目前近震震级测定工作上存在的问题原因很多,如仪器类型,放大倍数测量误差、台基影     

基于海拉尔台阵资料的爆炸事件震级测定和当量估计

2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日在东北亚地区发生了三次爆炸事件。使用海拉尔地震台阵资料，拾取该三次爆炸事件的P波和Lg波的振幅，计算振幅谱、测量震级并估计当量。振幅拾取和振幅谱计算结果表明，使用Lg波第三峰值振幅方法计算三次事件的短周期体波震级m_b(Lg)，结果依次为4.33±0.05,4.56±0.4和5.60±0.03。2017年事件的Lg波的低频成分比前两次事件的更为发育，振幅相对更大，这种现象可能是由2017年事件的爆炸破坏机制或爆炸技术流程不同所致。采用新的国家标准计算短周期体波震级m_b(P)，三次爆炸事件的震级依次为5.3±0.1,5.6±0.1和6.1±0.1。将m_b(P)和m_b(Lg)通过震级-当量经验公式计算得到的当量结果平均值作为最终当量结果，则三次事件的爆炸当量依次为(14.4±4.3),(34±11.6)和(190.4±45.4) kt,2017年爆炸事件能量约为2016年9月事件的5.6倍，约为2016年1月事件的13.2倍。     

爆炸当量估算的初步研究

爆炸当量是评估爆炸能量的重要参数,快速估算爆炸当量对于有效开展应急救援工作至关重要。收集攀枝花铁矿爆破、宁夏煤矿爆破、河南汝阳钼矿爆破等矿山爆破资料,得到爆破的地方性震级M_L与爆炸当量Y之间的经验关系,并据此估算2019年7月19日河南省三门峡市气化厂爆炸事故的爆炸当量为16 t左右。     

基于高频GPS峰值地动位移的震级标度探讨

综合地震学地震震级公式和目前连续GPS研究震级标度的成果,使用国内外M_W5.9～9.1的17个地震事件的高频GPS测站的峰值地动位移数据,构建了新的基于GPS峰值地动位移(PGD)的震级标度关系。依据新建立的关系和实际数据分析认为,GPS峰值地动位移的震级标度关系适用于M_W5.6以上大地震的震级计算,并得到不同震级的地震使用该标度关系的震源距适用范围,提出使用场地校正项和震源辐射与传播路径校正项修正基于GPS峰值地动位移的震级标度关系。     

德国试验性地震系统（GERESS）

自60年代初期将地震台阵的方法和技术用于检测微弱地震及侦查地下核试验的地震信号以来,利用地震台阵技术和方法所开展的地震学研究及地下核试验侦查等方面的工作都取得了较大的进展。多年来,台阵观测实践和结果也说明了地震学方法是侦查地下核试验的主要方法,地震台阵则是地震观测的主要手段之一。     

利用宽频带数字地震记录测定谱震级

谱震级是表征地震强弱的量度,是地震学研究中的一个重要的地震参数。在地震预测和工程地震研究中具有重要的实际意义。谱震级测定还可得到地震辐射的能量,再通过和标量地震矩的比较,可以估计地震震源处的视应力,而视应力也是震源物理研究中一个重要的物理量。考虑到我国地震台网分布不均匀的情况,本文尝试利用单台的宽频带波形资料进行谱震级的测定。选用CDSN昆明地震台(KMI)记录的近震宽频带波形资料,分析地震图垂直分量上的P波,采用 Duda等人提出的谱震级的测定方法,改进并提出了一种能够利用宽频带波形资料,直接用速度谱值测定地震谱震级的方法。所得谱震级结果与ISC给出的Ms震级对比后,发现相差不大;所得的能量结果与NEIC用远震体波测得的能量结果具有较好的一致性。用同样的方法,将来还可对不同地区更小的地震进行谱震级的测定,这无疑对地震学的进一步研究很有帮助。     

核爆识别方法及地震台阵应用综述

随着《全面禁止核试验条约》的签订,应用地震学方法有效监测地下核试验成为科学研究的主要课题。地震观测技术的发展以及地震台阵的建设和应用使得对小当量核爆的定位、识别等成为可能。本文主要对核爆识别方法及地震台阵应用进行综述。首先介绍应用地震学知识进行爆炸识别的常用筛选步骤及方法;其次介绍地震台阵数据处理常用的聚束法、频率-波数分析法及相似系数法等方法,并分析台阵在核爆与天然地震识别中的优势;最后主要介绍中国地震台阵建设、发展及其在核爆与小震识别中的应用前景。     

天津测震台网各子台震级偏差浅析

选取了2002—2005年天津台网记录的100个地震速报事件,利用NEDisa软件重新进行分析处理,根据定位结果对天津各台站的震级数据资料进行整理、归类分析,计算出每个地震各台站与台网平均震级的偏差和各台的多个地震的震级平均偏差。根据速度震级公式中震级的影响因素,主要从量规函数和台基两方面进行震级偏差原因分析,给出了各台的台基校正值,台基校正后震级偏差统计表。结果显示天津台网现采用的量规函数在震中距0~20 km内对震级偏差稍有影响,其他范围内影响不大;而台基对震级偏差影响较大,对天津台网各子台进行台基校正是很必要的。     

能量震级测定方法研究

正地震能量ES是关于震源定量的特征量,地震能量的测定是地震定量化研究中一个重要的基本问题,也是数字地震学中重要的研究课题,对地震定量化和工程地震学等研究具有不可忽视的推动作用。地震以地震波形式辐射的能量主要集中在震源谱的拐角频率附近,因此能量震级M_e更适合描述地震的潜在破坏性。对于地震灾害与风险评估,人们更关注的是地震辐射能量E_S的大小,特别是其高频成分的地震辐射能量。从断裂动力学、运动学以及地震所造成灾害     

全面禁止核试验条约（CTBT）科学技术大会（SnT）的科学议程和地震事件性质识别研究进展

全面禁止核试验条约组织（Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization,CTBTO）科学技术大会（Science and Technology Conference,SnT）致力于推进禁核试的科技进步,依靠科技创新来加强《全面禁止核试验条约》（Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty,CTBT）的条约核查制度能力,加快条约生效进程。鉴于地震学是禁核试监测的重要手段以及SnT大会的科学进展有助于检视地震科技的发展,本文系统分析了SnT大会的科学议题设置以及SnT大会中地震事件性质识别等研究进展。分析表明,SnT大会主题中的 “地球复杂系统” 和 “传感器与网络技术” ,以及禁核试监测手段中的地震学手段更受关注。事件性质识别研究始终是与CTBT相关的地震学的核心问题,其在朝鲜系列核试验事件的应用研究也同样是关注的焦点问题,而深度学习和机器学习等新技术在事件性质识别研究中展示了较快的发展趋势。      

震级问题的概况综述

震级是地震大小的尺度,是地震的一个主要参数,也是地震学里研究得最多的一个参数。目前世界上所用的震级很不统一,测定的偏差也大,这对地震的研究带了很多麻烦。随着地震学的发展,震级问题的矛盾越来越突出。近十几年来,它已成为国际地震学家注意的一个重要问题,专门成立震级委员会来研究它。近年来,我国地震学界对震级问题的研究也很重视,已将它列为重点科研项目之一,组织力量进行研究。本文简介三个问题,一是较为常用的震级标度;二是震级标度存在的问题;三是改进震级标度的途径。