利用超导重力仪观测资料检测地球近周日共振

简要介绍了地球近周日摆动（ＮＤＦＷ）及其在周日重力潮汐中共振的理论背景,利用武汉和Ｂｒｕｓｓｅｌｓ两台站超导重力仪的潮汐观测结果,采用造积方法（Ｓｔａｃｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ）检测ＮＤＦＷ,根据ＮＤＦＷ在４个周日潮波的共振,得到近周日摆动的本征频率和品质因子．考虑ＮＤＦＷ,可精化地球模型,更客观的理解和分析固体潮观测值和其它一些地球物理现象．     

用超导重力仪观测数据精密测定地球潮汐常数

基于我国武汉超导重力仪１９８５年１１月２３日至１９９４年１２月３１日（３３２６ｄ共７９８２４ｈ整定读数值）的长周期序列重力潮汐观测数据，利用国际上通用的资料分析方法和计算机软件系统研究了重力场潮汐变化特征，精密测定了地球潮汐常数，几个主要潮波的振幅因子测定精度达０．０４％，对采用不同引潮位展开，是否考虑加权滤波，做气压改正，删除错误数据以及规定数据段均方差上限等方式对提高资料分析精度的影响问题进行     

利用国际超导重力仪观测资料研究地球自由核章动

采用不同区域分布的6台国际超导重力仪高精度重力潮汐观测资料的迭积, 有效地消除了大气、海洋和台站周围环境因素引起的参数拟合的区域性系统偏差, 精密确定了地球自由核章动(FCN)的共振参数. FCN的本征周期为429.0 d1), 与以前的同类研究结果相吻合, 和理论模拟结果相比则偏小约30 d, 证实了液核的真实动力学椭率比流体静力平衡假设下动力学椭率大约5%的结论. 品质因子为9543, 与早期利用固体潮观测资料获得的相应结果相比, 更接近于利用VLBI观测资料得到的结果. 所测定的复共振强度为(-6.10×10-4, -0.01×10-4)°/h, 基本反映了非弹性地幔的形变特征.     

武汉超导重力仪观测最新结果和海潮模型研究

利用武汉台站GWR_C032超导重力仪观测资料,在对原始数据进行有效预处理的基础上作调和分析,获得反映地球内部介质特征的重力潮汐参数.基于卫星测高技术和有限元方法同时考虑验潮站数据作约束条件获得的多个全球海潮模型,利用负荷理论和数值褶积积分技术计算了重力负荷,对周日和半日频段内的重力潮汐参数实施负荷改正,提出了“负荷改正有效性”概念,研究了全球海潮模型适应性.数值结果说明,海潮改正的有效性高达91%（O1,NAO99）和92%（M2,ORI96）.基于11个海潮模型对主波（O1,K1,M2和S2）的负荷改正说明平均有效性为（86%,70%,73%和84%）,振幅因子与理论模型间的差异分别从（212%,155%,116%和080%）降到（031%,039%,034%和008%）,同时还说明利用NAO99和ORI96全球海潮模型能获得比其他模型更佳的负荷改正效果.文章还利用国际地球动力学计划网络其他7个台站的超导重力仪观测研究了全球海潮模型的适定性问题,结果说明不同模型中不同潮波具有明显的区域特点,早期构制的SCW80全球海潮模型仍可作为大地测量研究中的重要参考模型.     

利用泉州地震台gPhone重力仪观测资料检测地球自由振荡

gPhone重力仪低频段良好的噪声水平有利于记录地球自由振荡信息。利用泉州基准地震台gPhone重力仪原始观测数据,分析直接检测2021年7月29日美国阿拉斯加州以南海域M_S 8.1地震激发的地球自由振荡信息的可能性,结果表明,基频振型₀S₄—₀S₆₀和多个谐频振型的实测频率值与地球初步参考模型（PREM）的理论值基本一致,可见利用该台gPhone重力仪可有效检测地球自由振荡信号。文中所得结果可用于地球内部结构研究,有助于做出更精细的地球模型。     

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.     

蓟县地震台重力仪观测数据质量与水文响应分析

对天津蓟县地震台2套相对重力仪2018—2019年观测数据进行潮汐分析和提取非潮汐重力残差处理,研究水文变化所引起的重力响应.结果表明,蓟县地震台2套重力仪精度较高;GS-15重力仪重力残差与水文变化间存在较好的相关性,具体表现为降水时重力减少,降水结束后重力增大,水位下降时重力减少,水位上升时重力增大,但其间都存在延...     

蓟县地震台重力仪观测数据质量与水文响应分析

对天津蓟县地震台2套相对重力仪2018—2019年观测数据进行潮汐分析和提取非潮汐重力残差处理,研究水文变化所引起的重力响应。结果表明,蓟县地震台2套重力仪精度较高;GS-15重力仪重力残差与水文变化间存在较好的相关性,具体表现为降水时重力减少,降水结束后重力增大,水位下降时重力减少,水位上升时重力增大,但其间都存在延迟对应关系。     

缺乏近断层强震观测资料地区抗震设计规范反应谱研究

根据最近几次的近断层地震观测记录研究显示,在现行结构抗震设计规范中很少考虑近断层效应的影响,对于缺乏近断层强震观测资料地区,抗震设计规范的改进方法及近断层效应的设计参数还没有统一结论. 本文基于UBC97近断层因子设计理念, 在收集世界范围内近断层观测记录的基础上,按场地和震级进行分类,建立了中长周期关键点处的加速度谱需求的衰减关系式,推导给出了缺乏近断层观测资料地区近断层影响因子的震级和断层距的关系式. 并以我国现行的建筑抗震设计规范为基础,建议了近断层影响因子的参考取值和修正后的反应谱曲线,为我国结构抗震设计提供了参考.      

利用体应变观测资料检测地球自由振荡

选用通河地震台体应变观测数据,采用功率谱密度估计方法,获得2015年5月30日日本小笠原群岛地区8.0级大地震和2017年9月8日墨西哥沿岸近海8.2级大地震激发的0S4—0S35基频球型自由振荡频率,并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡频率进行对比,结果发现:前者共被检测到11个基频信号,有7个信号与理论值...     

利用潮汐重力资料检测地球自由核章动

地球的自由核章动(free core nutation,简称FCN)是由于旋转椭球地球的固态地幔与液态地核之间的相互作用而产生的一个逆向自由章动本征模,在地固参考系中表现为近周日自由摆动(nearly diurnal free wobble,简称NDFW)(徐建桥等,2001).     

利用中国北部连续重力站资料评估全球潮汐模型精度

为评估全球潮汐模型在我国潮汐改正中的适用性,本文首先对10个重力站2016—2018年的观测数据进行了精度评定,而后基于均方根、和方根、纬度依赖关系以及重力残差等指标对7个全球潮汐模型进行了精度评定.结果表明:10个重力站的一些评价指标达到甚至超越了早期超导重力仪,例如M2波潮汐因子的中误差普遍小于0.00070,其中...     

利用云南水管仪观测资料检测地球自由振荡

利用云南省数字化水管仪的观测资料,采用功率谱密度估计方法,在没有对资料进行去固体潮处理的情况下,准确获得了2004年12月26日苏门答腊大地震激发的0S4～0S30基频球型自由振荡,并与前人的观测结果进行比较,同时对照了PREM模型的理论计算周期,发现水管仪观测与这三者符合得非常好,除0S4振型的观测周期和周期1、周期2、周期3的相对误差均大于0.3%外,其余的差别在3‰以下。研究表明,利用数字化水管仪观测资料的确可以提取到苏门答腊大地震激发的地球球型振荡,这就为地球自由振荡的研究提供了一种新的观测手段。     

利用伸缩仪观测体应变资料检测地球自由振荡

将湖州地震台数字伸缩仪线应变观测数据转换成体应变数据,采用功率谱密度估计方法,资料未进行去固体潮处理,准确获得2011年3月11日日本大地震激发的0S4- 0S30基频球型自由振荡,对照PREM模型的理论计算周期,发现观测资料周期与之符合较好.     

利用本溪自流井水温观测资料检测地球自由振荡

用本溪自流井数字化水温观测资料,采用直接计算功率谱密度的方式对印尼苏门答腊9.0级大地震激发的球型自由振荡进行了提取,准确检测到了0S2～0S9低频基型球型振荡,并且还检测到了2个谐频球型振荡:1S2、1S3。用该井数字化水温观测资料提取了0S2、0S3、0S4共3个振型的分裂,虽然3个振型均只得到2个单峰,但地球自由振荡谱线分裂现象的检测为研究地球的深内部结构提供了新的、不同类型的观测资料。研究表明,用本溪自流井数字化水温观测资料可以提取到苏门答腊大地震激发的地球球型振荡,这就为地球自由振荡的研究提供了一种新的观测手段。     

利用张家口地震台体应变观测资料检测地球自由振荡

在保证低频自由振荡信号分辨率,又不对高频自由振荡信号产生抑制效应的前提下,利用张家口地震台体应变观测资料,采用功率谱密度估计方法,获得2011年3月11日日本9.0级大地震激发的₀S₂-₀S₇₄基频球型振荡和17个谐频球型振荡（₃S₂、₅S₃、₂S₁₀、₂S₁₂、₃S₉、₁₁S₁、₇S₁₀、₅S₁₃、₄S₁₈、₅S₁₄、₁₄S₄、₄S₂₄、₁S₃₈、₇S₁₈、₁₄S₈、₉S₁₉、₅S₃₀）,并与地球初步参考模型（PREM）的理论自由振荡周期进行对比,发现与实测振荡周期基本一致。     

利用怀来地震台水管仪观测资料检测地球自由振荡

利用怀来地震台水管仪的数字化观测资料,采用功率谱密度估计方法,在没有对资料去固体潮处理的情况下,准确获得2004年12月26日苏门答腊9.0级地震激发的_0S_2—_0S_(38)基频球型自由振荡,并与PREM模型的理论自由振荡周期进行对比,发现实测振荡周期与PREM预测的振荡周期吻合,除_0S_2、_0S_4、_0S_7振型的观测周期和PREM模型理论周期的相对误差大于0.3%外,其他振型的观测周期和PREM模型理论周期的相对误差大都集中在0.1%左右,同时检测到7个谐频球型振荡和10个环型振荡。可以从水管倾斜仪的观测资料中提取地球球型振荡信息,为地球自由振荡的研究提供一种新的仪器观测方法。     

利用重力资料检测日本9.0级地震激发的地球自由振荡

利用格尔木基准地震台重力观测资料,检测到2011年3月11日日本东海岸9.0级特大地震激发0S0 ～0S40之间的球型自由振荡,其中有0S0、0S13、0S22、0S26、0S30共5个振型的观测频率值与理论频率值偏差近似为0.同时发现0S2、0S3振型有明显的谱线分裂现象,但是0S32、0S37振型未与周围噪音区分开,观测效果不明显.整体平均偏差约为0.10％,观测频率值与理论频率值有很好的相符,这不但说明了PREM模型理论的正确性,也说明了格尔木基准地震台重力资料质量的优良,研究结果对了解地球内部结构有一定的帮助.     

利用湖州台形变观测资料检测地震激发的地球球形自由振荡

利用湖州地震台垂直摆倾斜仪、水管倾斜仪、伸缩仪和体应变仪等观测资料,采用功率谱密度估计方法,获得2011年3月11日日本9.0级大地震激发的_0S_5~_0S_(50)基频球型自由振荡数据;比对PREM模型的理论计算周期,其相对偏差均小于1.2‰,且体应变观测的相对偏差最小;伸缩仪和体应变仪能清晰地检测到与地壳深部结构密切关系的_0S_2、_0S_3和_0S_4低阶振型。     

利用湖州台形变观测资料检测地震激发的地球球形自由振荡

By using the digital observations of the pendulum tiltmeter, water tube tiltmeter,extensometer and volumetric strainmeter at Huzhou station and with the power spectrum density estimation method,we acquired the_0S_5-_0S_50 fundamental sphere free oscillations caused by the Japan earthquake on March 11,2011,then compared it with the PREM model. The relative errors are mostly bigger than 1.2‰. The extensometer and volume strainmeter can clearly detect _0S_2,_0S_3and_0S_4,which are closely related to the deep structure and earth's interior.