禁核试核查国际监测系统中的USRK及KSRS台阵对朝鲜地下核试验场的地震信号检测能力评估

根据禁核试核查国际监测系统中的USRK及KSRS台阵的实际记录数据,统计建立了这两个台阵的本底噪声水平分布概率模型。基于地下爆炸的源频谱模型及比例关系,对2009年5月25日朝鲜核试验在这两个地震台阵上的实际记录信号幅值进行了比例折算,得到了更小震级的“朝鲜地下核试验”在这两个地震台阵上的多频带信号幅值。在3倍信噪比检测条件下,利用概率模型法分别得到了这两个地震台阵对朝鲜地下核试验场小震级地下核试验的多频带信号检测能力。结果表明,震中距在400 km左右的两台阵对朝鲜地下核试验地震信号的检测阈值均随着频率的升高而逐渐降低,即高频段的检测能力强于低频段。这两个地震台阵的最高信号检测能力均出现在6.0—9.0 Hz频带,90%检测概率条件下,USRK和KSRS在该频带的检测阈值分别为m_b1.5和m_b2.2。      

地下核试验监测的数字模拟

地下核试验监测的数字模拟泰勒等１９９３年３月２３一２５日在美国科罗拉多州的杜兰戈召开了有关地下核试验监测数字模拟的研讨会。会议是在能源部（ＤＯＥ）武器控制和禁止扩散办公室（ＯＡＣＮ）的资助下，由洛斯阿拉莫斯国家实验室（ＬＡＮＬ）的能源地区计划处主持举...     

小孔径台阵远震信号检测的改进

对广义F检测（Selby,2008）可用于自动远震信号检测做了论述。该方法应用于为监测《全面禁止核试验条约》（CTBT）遵守情况而建立的国际监测系统（IMS）基本地震台网13个小孔径台阵10天的波形数据。结果表明广义F方法可用于小孔径台阵的信号检测,虽然相关噪声妨碍了原来的F检测在这种台阵中的有用性。通过把检测结果与《事件检查公报》（REB,由用于监测《全面禁止核试验条约》的国际数据中心IDC提供）预测的初至P型震相到时进行比较,表明广义F检测适合与国际数据中心所用的传统信号检测方法进行比较。尽管F所做检测的总数量大概是国际数据中心所做的一半,但F做了更多的候选关联检测。增加关联检测的比例能够提高公报自动构建的效率,减少分析者工作量。比传统方法更优的是F检测方法基于噪声和信号的概率理论和物理模型而解释简单,对待每个台阵同等和客观,不需要主观调整。对关联和不关联检测的慢度矢量分布的分析表明,F和国际数据中心的关联检测有相似分布,而非关联检测分布可能不同,在一些台阵国际数据中心非关联检测明显与相关噪声源关联。     

CNEM08一I电扰动仪的开发与研制

基于当代地震电磁扰动有关理论,地震临震前会引起地下电磁场发生变化,电磁扰动观测在地震监测预报工作中能够发挥较好的短临预报作用。本论文旨在开发研制基于地下交变电磁场数字化电扰动仪。CNEM08一I电扰动仪采用低功耗、高性能的工控机作为硬件平台,选取大容量存储器,对地下电磁场变化进行实时观测,连续数字化采集。编制了数据采集系统软件及与观测系统配套使用的分析系统软件,自动将采集数据通过网络传输到分析控制中心,同时对多个基站的观测数据进行显示、统计分析,可进行分段统计平均值、最大值、总量,可对异常进行统计分析。     

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.     

2001年1月26日印度地震期间法国吕斯特雷低噪声地下实验室（LSBB）的地震与地磁同步测量

自法国核导弹系统基地的地下发射控制室退役后，整个装置已转为跨学科的地下实验室。LSBB是唯一的低噪声地下实验室，最初用于军事目的，位于远离大城市、工业和交通发达地区的吕贝龙公园。该实验室最深达地表以下500m。在这一深度处安装着一个巨大的非常规屏蔽的圆形筒，它不含μ金属，体积为1268m^3，在10Hz以上的残留电磁噪声低于2fTHz^-1/2。因此，10HZ以下的地磁场脉动都可以在非常低的噪声水平下用低Te的SQUID3-D地磁仪记录到。自2001年以来，运用主地下通道的拓扑结构，一直运行着一个宽带地下地震台阵。本文对2001年1月26日印度地震期间由该地下地震台阵和地磁传感器同步记录的观测资料进行分析。由远震(相距6250km)地震波引起的磁场扰动的证据，得到了地震与磁信号的偏振分析结果的支持。频谱分析显示出扰动特殊频段与诸如山体结构内地下水流加速的物理过程有关。     

地下流体前兆模糊识别

在地震的孕育、发生到发展的过程中，可能会出现多项地下流体观测量不同程度的前兆异常变化，这些异常变化是复杂多样、模糊不清的。引入模糊识别法对一定区域和一定时间段的地下流体观测数据进行了分析和处理，表明模糊识别法可较好地识别和分辨出地下流体前兆的地震异常。     

中国地震地下流体监测系统的现状与展望

本文对我国地震地下流体监测系统的观测台网、观测项目、观测仪器、观测效能等的现状作了较详尽的论述，明确指出地下流体所观测的前兆信息十分丰富，映震灵敏，预报效能好，在地震预报和为国民经济服务中有很大潜力，同时也探讨了我国地震地下流体监测系统中存在的主要问题，提出了解决的办法，对今后的发展方向进行了展望。文中提出建立多层次的地下流体监测体系，加强地下流体综合观测，强化地下流体观测网的科学性，优化观测项目，逐步实现观测技术现代化，特别强调要大力开展基础理论研究与国际合作，不断提高我国地震地下流体监测预报的研究水平。     

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。     

基于GNSS数据的朝鲜核爆电离层效应观测研究

本文分析了电离层对2009年、2013年和2016年朝鲜核试验中地下核爆(Underground Nuclear Explosion,UNE)的响应.利用南北半球IGS站的GNSS-TEC观测数据,发现了在3次核试验期间的磁共轭电离层扰动现象.观测结果表明,3次UNE所产生的电离层扰动分别以228m·s-1、173m·s-1和147m·s-1的速度从核试验爆心地区径向传播.本文研究提出,UNE所产生的电离层TEC扰动是岩石圈-大气层-电离层耦合(Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling,LAIC)电场渗透到电离层高度引发电动力学过程的结果.此外,LAIC电场可以沿磁力线映射到共轭半球,从而在共轭地区造成电离层TEC扰动.因此,在核试验地区附近以及其对应的磁共轭地区,UNE所产生的LAIC电场在电离层TEC扰动的形成中起着关键性的作用.     

CTBTO监测台站发展及其对朝鲜6次核试验的监测与分析

概述CTBTO监测系统及发展过程中对朝鲜6次核试验的爆炸记录、分析、判断、声明和应对措施。地震台阵/站是CTBTO监测系统的重要组成部分,随着核证地震台阵/站的不断增加,国际监测系统IMS对朝鲜核试验的定位误差椭圆面积逐渐缩小,从2006年的880 km²降低到2017年的110 km²。通过对朝鲜核爆炸事件的记录、分析和判断,证明了该系统的可靠性、技术能力及其设计价值,即接收和审查特定事件数据,并向禁核试签署国提供高质量数据信息,使其能够做出正确判断。     

基于三分向台站波形的重复地下爆炸相关检测

在将相关检测方法应用于三分向台站记录数据时不能采用台阵数据检测时所使用的基于相关系数束慢度估计的虚假触发筛查方法来控制误检测.为此,本文根据重复事件的震中位置本身固定,各台站记录到的重复事件信号之间的到时差与相应参考事件的信号到时差基本相同的特性,根据两个以上三分向台站的相关检测触发到时差筛查相关检测虚假触发,从而解决了相关检测方法在应用于三分向台站数据时虚假触发过多的问题.利用新疆的三个三分向台站一个月的连续数据对该方法进行测试的结果表明,该方法能在接近零误检率的情况下对重复地下爆炸进行检测.     

我国地震地下流体数字化观测的现状

以2003年全国地震地下流体数字化的102个台站的251个测项的全年资料为基础，系统总结了全国数字化台站的分布、资料的质量、数字化资料和模拟资料的衔接情况等，并就目前我国地震地下流体数字化监测的现状和国内外的部分手段进行了对比分析，初步探讨了我国地震地下流体数字化监测中存在的问题。     

精密主动地震监测——系统构成与试验

本文介绍的精密主动地震监测系统以与GPS保持同步的电子系统控制的旋转质量体作为地震信号源,产生精确的、高度可重复的地震信号,这种信号经过地下介质传播到达观测点纪录,由专门的计算方法提取,观测距离可以达到150km,可以获得监视地下介质结构变化的有效信息,从而实现地下介质结构及物性的主动精确动态监测.     

尾波干涉法监测火山介质的快速瞬态变化

近震波形尾波的早期部分通常以多次散射波占优势。地下介质的微小变化对初至的影响无法检测出，但多次散射波可放大这些变化，进而可在尾波中观察到这些变化。根据这一想法本文使用尾波干涉法来监测南极埃里伯斯火山的瞬态变化。埃里伯斯火山是地球上少数几个拥有长时间对流岩浆湖的火山之一。析出的巨大气泡的破裂造成斯通博利式的喷发，这些爆发活动提供了使得地震能量沿极为松散的火山介质传播的重复的震源。我们检查了1999年12月到2000年2月持续2个月喷发活动的信号，发现在整个喷发期间，地震图的开始部分高度地重复。第一个月里，尾波部分也是如此，但大约过了一半时间，地震尾波在几天的时间内变得不相关。这表明火山散射特性的快速变化，很可能反映了用直接或单次散射地震波理论无法识别的火山顶岩浆管道系统细微的变化。     

地下流体台网(天津)基础资料综合管理系统研制与应用

在中国地震局监测预报司和地下流体学科技术管理组的支持下,研制了地下流体台网基础资料综合管理系统,具有基础信息质量检查、地球化学背景调查、水位检查与校测、参评清单与申报、台站变更与停测、学科质量评估问题反馈等项功能。该系统适用于地下流体台站、省级地下流体台网中心,以及国家地下流体台网中心,为做好资料收集与归档、仪器运行维护、数据跟踪分析、数据异常核实、产品产出服务等项工作提供技术支撑,为监测、预报、科研打下良好基础。     

GSE系统简介

1.概况全球地震数据交换(GSE)系统是联合国裁军委员会(the United Nations Council onDisarmament)为考察在全球范围内进行地下核试验实时监测的可能性而设置的试验性全球     

基于北斗、GLONASS和GPS系统的中低纬电离层特性联合探测

基于GNSS(Global Navigation Satellite Systems)的发展,我们利用具有北斗、GLONASS和GPS三系统信号接收功能的接收机观测的数据,结合电离层总电子含量(Total Electron Content, TEC)的反演算法,提取出GNSS三系统观测的电离层TEC;同时,将GNSS三系统获取的TEC应用到电离层TEC地图、行进式扰动、不规则体结构和电离层的太阳耀斑响应等方面的研究中,这也是首次使用三种GNSS系统数据对电离层进行联合探测研究.研究结果表明,增加了北斗系统的GNSS三系统在研究中国地区电离层TEC地图、周日变化、逐日变化,行进式扰动以及电离层的实时监测等方面较单系统的GPS具有明显的优势.     

分层标——地下旅行的好帮手

基岩标和分层标监测系统是一种常见的用来监测地面沉降的方法,本文通过它们监测到的地层厚度变化作为参考,带领大家参观地下风景。     

我国地震地下流体市县监测资源评估

市县地震监测站观测手段多、站点数量庞大,是我国地震地下流体监测站网的重要组成部分。为了摸清市县监测资源底数、统筹用好市县监测数据,中国地震局首次开展全国市县地震监测资源评估工作。基于此项工作,从观测环境、观测系统、数据质量和预报应用4个方面对我国地下流体市县监测资源进行详细分析,结果显示：35.91%的测项评估为合格,可直接纳入国家数据库管理;48.00%的测项评估为基本合格,可纳入国家市县数据库管理;16.09%的测项评估为不合格,需要停测或者改造。对基本合格和不合格测项存在的问题进行简要分析,并提出具体可行的解决措施。