提取非潮汐信息的一些结果

许多学者认为,在与固体潮有关的地球物理观测资料中,含有与地震有关的非潮汐信息。因而,研究从这些资料中将它们提取出来、可能从一个方面提供地震的前兆信息。 我们利用在昆明的重力基准台和弥渡台的两种型号三台高精度重力仪近十年的重力固体潮观测数据及重力固体潮理论值,着重进行了从“零点漂移”中提取非潮汐信息的研究工     

基于改进ICA算法对云南地区重力固体潮中地震前兆信息的提取与识别

固体潮信号是地球自转在月球和太阳作用下产生的混合复杂信号,其中包含大量的谐波分量,而实际重力固体潮信号中包含了丰富的地震前兆信息.该文提出一个重力固体潮信号的正交分解模型,通过将重力固体潮信号谐波分量,分解在两个正交的方向上,以提取独立的谐波分量：半日波信号、日波信号、长周期波信号.在重力固体潮地震前兆信息分析中引入ICA算法,结合ICA的自身的特点进行算法优化,对重力固体潮信号中包含的三类谐波进行提取.通过对重力固体潮信号中包含的长周期波的分析,研究长周期波的时序变化特征,从中读取其包含的震颤异常波从而提取地震前兆信息.通过对云南地区的实际震例分析表明,长周期波在地震前后的确存在异常变化特征量,此类异常变化常出现在地震前和地震后大约30 d左右.得到的时序特征量的变化容易观察,对于地震前兆信息的分析具有明确的物理意义.     

嘉峪关西沟形变观测站伸缩仪观测资料映震能力分析

本文主要分析了嘉峪关西沟形变SS-Y伸缩仪2008年1月—2016年12月观测资料,日均矢量法、M2波潮汐因子动态分析方法,分析伸缩仪NS、EW分量,研究资料异常与周边Ms5.0以上中强地震的关系。结果表明,该台伸缩仪对周边中强地震有一定短临异常显示,对较远处中强地震也有明显的趋势异常显示。     

武汉超导重力仪测定的近周日共振

采用武汉超导重力仪在新台站1997-12-20～2000-04-30期间重力潮汐观测资料和最新海潮模型研究了地球的近周日共振. 结果表明,地球近周日自由摆动的本征频率为-(1+1/435.2)Ω(Ω为地球自转恒星频率),品质因子为4730,共振强度为(-6.34×10-4, -0.09×10-4)°/h. 为了便于比较, 采用该仪器在旧台站1985-11-25～1994-12-31的观测资料作了同样的工作, 结果表明,相对较大的背景噪音将严重地扭曲拟合的近周日共振特征. 近周日共振导致P1,S1,K1,Ψ1和Φ1波的扰动分别为-0.0682, -0.0025,-0.6989,0.0277和0.0072 μGal. 考虑近周日共振效应可以有效改善局部的潮汐理论模型和海潮负荷重力效应改正模型.     

成层地球模型对体势力及表载的响应

本文主要研究了成层具自重的弹性地球对日月体潮力及表载的响应。文中首先利用引潮力势、表载及其对应势的共同特征,找出了解型,推导出了较一般的方程及边界条件。接着对最新的PREM地球模型及最新的M_2波潮图资料,用本文所引入的矩阵传播法,计算了可与其他作者之结果比较的一些地表量,即体潮Love数及其组合因子、负荷Love数及由潮载引起的地表重力变化。所得二阶重力潮汐因子之值较之其它理论结果更为接近观测值。用本文所述简单级数求和法得到的M_2波引起的地表重力变化结果表明,用此法估计地表重力变化的幅度能得到较好的结果。最后着重计算了日月引潮力作用下,潮载作用下的地球内部位移场、应力场,并且详细地讨论了它们的特征。     

基于差分进化算法的重力固体潮信号独立分量分析

为了提取出重力固体潮信号中的独立谐波成分,基于地球自转与月球、太阳相对于地球轨道变化的正交关系建立一个天体间引潮力的分解模型.为了实现对三者所产生的潮汐谐波的分解,将差分进化算法用于独立分量分析中,用以提高整个算法的效率,改进实验的观测精度,从而更有效的得到与该模型相一致的独立成分.实验中,对昆明地区的实测信号进行了处理并与理论值进行了对比,结果表明,该方法可以将重力固体潮信号中各潮汐谐波分量间关系揭示出来且与分解模型相对应,各分量所含的频谱信息与理论值相一致,说明该方法是一种有效的、对重力固体潮信号进行独立分量分析的新方法.     

门源6.4级地震前后地下流体动态异常台项比变化

198 6年 8月 2 6日 ,在甘肃、青海交界的门源县北部发生了一次Ｍｓ6.4地震 ,在其震中周围 3 0 0ＫＭ范围内分布有地球化学前兆观测泉点达 14处之多。本文选取了这次地震时在测的所有地球化学泉点的观测资料 ,在较长的时间尺度范围内计算了反映区域场变化特征的动态异常台项比 ,以期这种较长时间的计算结果能反映出前兆异常信息的特异性。同时 ,为了类比还提供了用同样方法计算得出的其它几次地震的统计结果 ,给出了用动态异常台项比进行中短期地震预报的判别标志。同年 9月 17日发发生了Ｍｓ6.4级强余震 ,宏观震中位于冷龙岭的金洞沟口一带 ,地震微观参数如下 :发震时刻 :8月 2 6日　　 17— 43— 0 0 .3微观震中 :Ｎ3 7— 42　　Ｅ10 1— 3 4震级 :Ｍｓ6.4震源深度 :14ＫＭ震中周围 3 0 0ＫＭ范围内 ,当时正在观测的水化点共有 14个 ,测点概况见表 1。　　表 1　各泉 (井 )点概况测点纬度经度高程 (米 )泉 (井 )性质水温 (℃ )流量 (Ｌ/Ｓ) 正常测值Ｂｑ/Ｌ ＰＨ北海子水氡 38- 1 6 1 0 1 - 581 92 0下降泉 8　 94八卦泉水氡 ...     

基于武汉超导数据的非潮汐信息信号提取方法研究

随着超导重力仪观测精度的提高,重力潮汐信号中非潮汐信号的提取更为方便.对武汉国际重力潮汐基准台GWR-C032型超导重力仪记录的1998年1～6月的重力潮汐数据,采用傅里叶变换、别尔采夫滤波和日均值3种方法提取重力非潮汐信号,提取的非潮汐信号幅值变化分别为-38～+37,-46～+43,-50～+48 nm/s~2,幅值变化范围均小于10μGal,并在此基础上对3种方法所提取的结果在频率域内进行功率谱分析,其分析结果与时间域分析结果一致.     

对次声波共振峰的理论探讨

对于波在一种给定的大气模式中传播，加上一定的边界条件，用全波解理论，求出了次声波共振因子的位置．由此解释了观测到的次声波频谱中的两个共振峰．     

由天文测时资料推算洛夫数K

用自回归谱的Ｍａｒｐｌｅ算法，分析了１９６２．０至１９９４．０年间ＵＴ１序列，得到了与理论值非常接近的潮汐短周期项Ｍｆ、Ｍｍ波的谱峰，并计算了洛夫数Ｋ值，结果为ＫＭｍ＝０．３１０±０．００９，ＫＭｆ＝０．３１４±０．００９。本文还利用该测时资料求出地球自转速率的准两年变化，并导出激发函数ψ３的相应变化，从而获得了全球纬向风两年变化特性的一些结论。     

汶川地震序列震源机制解研究

利用2008年5月12日至8月7日包括国家地震台网、 地方区域地震台网和流动地震台网在内的1023个地震台站及IRIS台站的数字地震波形记录资料, 读取P波初动极性, 并采用改进的格点尝试法对汶川地震序列震源机制解进行求解, 给出121个4.0级以上质量可靠的震源机制解。根据求解结果发现: 汶川Ms 8.0级主震P波初动解为纯逆冲型; 汶川余震序列震源机制解绝大部分是逆冲型或走滑型地震, 并具有分段分布特征; 其P轴方位有两个优势分布方向: 北西西?南东东向和北东东?南西西向。     

嘉峪关台数字地震记录面波震级的偏差研究

利用嘉峪关地震台2008年至2013年记录的2880个地震的面波资料,采用与国家地震台网中心相同的面波震级公式,研究了嘉峪关地震台测定的面波震级与国家地震台网中心测定面波震级之间的偏差。结果表明:嘉峪关地震台测定面波震级的偏差与震中距离存在一定的关系,在10~1300范围内嘉峪关地震台的面波震级由偏小0.3,逐渐变化到偏大,200以后偏大0.2~0.3;在1300~1800范围内偏大0.2。     

基于地震记录的震动图校正方法研究

针对地震动强度速报工作,利用地震动衰减关系和地震台站记录到的数据研究地震动强度衰减中地震事件内部(intra-earthquake)的不确定性.通过台站实际观测值与理论计算值之间的残差分析,提出了利用台站数据对缺少台站地区理论估计值的对数偏差校正方法.研究分析表明,线性偏差校正方法对系统偏差校正的效果不显著,与使用汪素云2000年回归的我国东部峰值加速度(PGA)衰减关系的结果相当;针对特定震级的地震不约束R0(近场饱和因子)拟合的衰减关系,由于近场台站分布的不均匀性,使得R0过大,衰减关系对近场地震动参数缺乏控制;对数偏差校正方法的结果与固定R0拟合地震动衰减关系的结果大致相当,适合于地震动强度速报中缺少台站数据的地区地震动参数理论估计值的系统偏差校正.最后以2010年3月4日中国台湾屏东6.4级地震为例,比较了点圆和点椭圆衰减关系模型的对数残差及震动图的分布形态,说明衰减关系模型对震中地区地震动参数估计值的分布影响较大,并利用对数偏差校正方法快速生成震动图展示了该校正方法的可靠性.     

Andes上空MLT中大气周日潮的流星雷达观测研究

本文利用了Andes(30．3°S,70．7°W)流星雷达2010年1月1日至2014年3月21日的观测数据,研究了中间层和低热层(mesosphere and lower thermosphere,简称MLT)区域水平背景风场,周日潮汐以及周日潮汐与行星波之间的相互作用,并与模式结果进行了比较。多年观测结果表明,在80-100 km高度,月平均经向风场在5-8月份是南向风,在10-2月份是北向风,其变化范围在-11 m?s^(-1)到13 m?s^(-1)间,明显比HWM-07模式计算的月平均值-4 m?s^(-1)到6 m?s^(-1)范围大;观测的月平均纬向风场全年主要以东向风为主,只有少数月份的少数高度为西向风,风速范围为-14 m?s^(-1)到32 m?s^(-1),比模式计算的月平均值-20 m?s^(-1)到37 m?s^(-1)变化范围略小。观测和GSWM-00模式给出的周日潮汐月平均振幅时空分布都呈现双峰结构,观测的最大峰值出现在3月份,经向和纬向分量月平均振幅峰值分别为51 m?s^(-1) 和44 m?s^(-1),次峰出现在9月份,经向和纬向分量月平均振幅次峰值分别为40 m?s^(-1) 和37 m?s^(-1)。模式计算的经向和纬向月平均振幅峰值约为观测值的2倍,且峰值出现的时间也比观测值晚1-2个月。这些研究结果表明,模式对南半球月平均风场和周日潮汐的描述,与实际观测值间存在明显差异,还需要加强对南半球的观测研究,来不断提高和完善目前的模式。此外,我们的研究显示,在MLT区域,由于周日潮汐和行星波都比较强,周日潮汐能与不同周期的行星波相互作用,产生新的谱成分,从而导致潮汐发生短期变化。     

Andes上空中间层和低热层中大气周日潮的流星雷达观测研究

利用Andes(30.3°S,70.7°W)流星雷达2010年1月1日~2014年3月21日的观测数据,研究了中间层和低热层(mesosphere and lower thermosphere,MLT)区域水平背景风场、周日潮汐以及周日潮汐与行星波之间的相互作用;并与模式结果进行了比较。多年观测结果表明,在80~100 km高度,月平均经向风场在5~8月份是南向风,在10~2月份是北向风,其变化范围在~(-1)1~13 m·s~(-1)间,明显比HWM-07模式计算的月平均值-4~6 m·s~(-1)范围大;观测的月平均纬向风场全年主要以东向风为主,只有少数月份的少数高度为西向风,风速范围为~(-1)4~32 m·s~(-1),比模式计算的月平均值-20~37 m·s~(-1)变化范围略小。观测和GSWM-00模式给出的周日潮汐月平均振幅时空分布都呈现双峰结构,观测的最大峰值出现在3月份,经向和纬向分量月平均振幅峰值分别为51 m·s~(-1)和44 m·s~(-1),次峰出现在9月份,经向和纬向分量月平均振幅次峰值分别为40~37 m·s~(-1)。模式计算的经向和纬向月平均振幅峰值约为观测值的2倍,且峰值出现的时间也比观测值晚1~2个月。这些研究结果表明,模式对南半球月平均风场和周日潮汐的描述,与实际观测值间存在明显差异,还需要加强对南半球的观测研究,来不断提高和完善目前的模式。此外,我们的研究显示,在MLT区域,由于周日潮汐和行星波都比较强,周日潮汐能与不同周期的行星波相互作用,产生新的谱成分,从而导致潮汐发生短期变化。     

蒙城地震台地磁观测受高压直流输电干扰的分析

随着越来越多的电网高压线路的投入运行,对地磁观测造成了较大范围的干扰,这种干扰需要通过预处理进行解决。该文根据地震地磁观测的主要任务和基本原理,结合蒙城地震台的观测数据,从台站提供的地磁干扰资料着手,研究由于直流线路影响地磁观测数据的特点。通过对安徽蒙城地震台的地磁观测(GM4磁通门磁力仪)的高压直流输电的干扰的动态特征进行分析,同时,介绍了对高压直流干扰的预处理的一般方法。     

基于MATLAB的重力固体潮理论值计算

太阳和月亮的起潮力使得地球整体发生周期性变化，并使海洋和大气的表面产生周期性涨落，地球整体的周期性变化称为地球的固体潮。地球的固体潮使地球表面任何点至地心的距离都要随时间变化，任何安置在地球表面进行大地测量的仪器，都要受到这种变化的影响。将地球看做球状刚体时，起潮力矢量的垂直分量使得该点的重力值发生变化，这种变化称为地球的重力固体潮。现代高精度重力测量必须顾及固体潮影响。MATLAB是当今最优秀的科技应用软件之一，它高效和矩阵化的编程语言尤其适合进行科学计算，与Excel等主流软件的交互更是方便了数据的输入输出。本文介绍了重力固体潮理论值的计算方法、步骤和公式，给出了用MATLAB计算的程序和实例以及与已知理论值的对比。     

常山首台地震前兆测震仪器并入省网试运行

日前，常山地震前兆观测站测震仪器安装调试成功，正式并入浙江省地震前兆台网试运行。该观测站的试运行标志着常山市已具备地震前兆监测能力，为地震专家分析地震前兆信息、预测地震提供了科学依据。地震前兆观测手段主要有磁电观测、形变（含重力）观测和地下流体观测三类，常山市观测站属于后两类。     

地磁场日变化的空间差异对流动观测通化结果的影响

通过对中国西部、西南部和东部几组相邻的地磁台站各地磁要素日变幅的对比分析，发现各台站的地磁要素日变化具有空间差异性，这种差异性特征是趋势变化一致而幅度不同.结合一些实例，分析了野外观测资料用相邻的地磁台站的地磁要素数据通化时，通化结果有差异，并且这些差异与观测时间和观测季节关系密切.在实例中，磁偏角（D）、水平分量（H）、垂直分量（Z）及总强度（F）的通化值差异一般分别达到0.5′、6 nT、4 nT、6 nT，这样的差异值有可能影响震情研判.因此，在地震地磁监测工作中的定点连续观测十分重要，而流动地磁观测只应该作为一种补充和辅助手段.     

强矿震预测的研究

基于中尺度地震实验场高密度数字地震和潮汐形变台网的现场观测,用地震学方法和小波工具分析强矿震过程采集到的数据.发现震前短临阶段存在可信的b值、η值、频度等地震学异常和定点潮汐形变前兆异常.对异常信息的提取方法和强矿震短临阶段的预测进行了探讨.