潮汐测量中异常“震颤”信号的综合观测试验与挖掘

潮汐测量包含倾斜、应变和重力固体潮等,与地震观测具有共同的物理本质,观测量都与地壳运动有直接力学关系.两者的观测信号在频率域相互重叠、自然衔接,覆盖了从地震波至固体潮频段的所有地动信息.     

固体潮观测中的震颤异常波

在地震与固体潮台站的日常监测中,常发现有一些异常"脉动"信号叠加在固体潮曲线上.这些异常"脉动"与宽频带数字地震计的观测在时间上同步、一致,其中的一部分由发生在西太平洋上的热带气旋引起,而其他的则大多与强地震相伴随,统称为震颤异常波.本文介绍了华中科技大学的地震与固体潮观测台站(HUST)的概况,报道了该台应用 DZW重力仪和VS-1倾斜仪观测记录到的大量震颤异常波事例.大量观测事实表明:中国固体潮台站记录的震颤异常波,绝大多数只在DZW重力仪和VS-1倾斜仪的低通滤波1 通道(LP1)出现,而在其低通滤波2通道(LP2)和其他固体潮仪器中则罕有发现;震颤异常波的包络线大多呈"纺锤状"或"尾巴状",持续时间多为1~3天. 通过对震颤异常波和固体潮观测仪器的分析研究,得到以下结论:震颤异常波实际上就是一种来源复杂的地球脉动信号,响应范围广泛,可被宽频带数字地震计和固体潮仪器记录.由西太平洋上的热带气旋引起的震颤异常波的主要周期在3~7 s范围,而强震前的震颤异常波则除此外,还包含10~60 s及更长周期的信号.固体潮仪器对震颤异常波响应的差异是因为仪器的传递函数不同和特性所致. DZW重力仪和VS-1倾斜仪分钟值采样数据中的震颤异常波,只是真实信号的一种"混叠"或映射.强震前的震颤异常波是否与地震有关？是否是震兆？尚需做更深入细致的分析和研究.     

地震主应力方向的附加潮汐应力计算及其对发震断层的作用方式研究

通过对地震震源处沿主压应力P轴和主张应力T轴方向的附加潮汐应力分量的计算，在岩石力学莫尔－库化准则的基础上分析了附加潮汐应力对发震断层的作用方式。分析和计算表明，对发震断层有促滑作用的附加潮汐应力作用方式分增压型和减压型，增压型潮汐应力增大断层面上的正压力和剪应力，促使断层达到破裂滑动条件，减压型潮汐应力在一定条件下能降低断层面上的破裂滑动强度，同样能促使断层的运动。计算实例显示，大部分发震断层受到了附加潮汐应力的增压型或减压型促滑作用。     

固体潮潮汐因子特征频谱及其应用

本文应用非线性谱分析中的最大熵谱分析方法（ＭＥＭ）、和一般线性功率谱的分析方法，对固体潮潮汐因子的时间序列进行了综合研究，指出固体潮潮汐因子的时间序列中普遍存在明显的半月左右周期的特征频谱。将其应用于地震前兆的分析的分析与探索，对固体潮潮汐因子特征频谱中前兆变化特征进行了解释，得出结论：半月左右的频率域，是固体潮观测中前兆响应的一个和重要主频域。     

多普勒雷达速度退模糊方法分析

速度退模糊方法的基本思路一般是先找到可靠观测,以可靠观测为基础进行空间连续性检查。文章设计了模拟的雷达径向风资料,对比了两种典型的自动退模糊方法,一种Zhangjian的基于零风速线的方法;另外一种是Xuqin的基于反演平均风的方法。模拟资料的检验结果表明:(1)Zhangjian的方案对零风速线与某一条径线较匹配时,会取得较好效果,否则找不到弱风区,退模糊失败;(2)Xuqin的方案对非线性很敏感,非线性越强,效果越差。文中设计了一种寻找弱风区确切位置的算法。使用模拟资料的测试效果表明,新方案继承了零线方案的优点,另外,当零风速线的走向与观测径线差异较大时,仍然可以取得较好的结果。     

地表潮汐应变观测的响应比及特征

运用非线性系统加卸载响应比理论,研究了潮汐应变观测的响应比特征,解决了响应比理论应用中的两个基础问题：加、卸载荷的计算和潮汐前兆观测中加卸载响应比的计算模型选择潮汐应变观测中的一些潮汐和非潮汐的以及与孕震力学过程有关的信息为响应参量,在不同的加、卸载方式下对各种响应比的震兆变化及特征进行研究,研究结果表明,加卸载响应比只在非线性系统的输入与系统的失稳密切相关时,才显示出失稳的前兆特征,且主要表现为短临前兆。     

武昌台JCZ-1地震计LP通道的信号分析

对武汉地震基准台JCZ-1超宽频地震计加速度信号通道的记录数据进行了分析,并对其中垂直分量记录的信息进行了潮汐计算。结果表明：JCZ-1超宽频地震计LP加速度通道记录的观测信号以固体潮汐信息为主,其中垂直分量记录的主要是重力固体潮,其观测基本达到传统固体潮仪器的精度水平。给出了经典的Venedikov调和分析结果。     

低频信号的精确采集与处理

基于LabVIEW软件平台和NI采集卡,构建了一个具有较高精度和高采样率的固体潮采集观测系统。通过对比采集观测及实例分析,结果表明：该采集系统精度较高,准确性好,具有较好的长期稳定性,可以作为固体潮及长周期形变仪器的通用采集系统。     

滇西地区强震与地形变异常的前兆特征

以形变(倾斜、应变)观测资料,采用经过实效检验分析后有效率较高的形变前兆参量及异常判别方法,以近年来发生在滇西地区的6级以上地震：武定地震、丽江地震、宁蒗地震以及姚安地震的震例,用滇西及川滇交界地区形变观测网的资料进行综合分析,重点对该地区强震前兆异常的时空演化及特征进行分析研究,对其在强震前中短阶段的前兆异常变化的基本特征进行了探讨。     

固体潮理论值一阶微商的解析表达式及拟合检验

本文采用全微分法，导出了直接而严密的固体潮理论值对时间一阶微商的解析表达式．将其应用于固体潮资料的拟合检验，确保了理论上的严谨性和计算精度．文中还介绍了部分拟合检验的应用实例，并与不同拟合方法进行了对比分析，表明全微分法在运算处理速度上与谐波展开法和数值微分法相比得到了成倍的提高，而与天顶距微分法的运算速度相同．