利用奇异谱分析方法研究乌什gPhone重力仪高频特性
- 作者：韦进李辉刘子维申重阳
- 会议时间：2015-09-01
- 关键词：地震观测 ; 地脉动 ; 重力残余信号 ; 噪声信号
- 作者单位：中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室,武汉430071
- 母体文献：中国地震学会第十五次学术大会论文集
- 会议名称：中国地震学会第十五次学术大会
- 会议地点：兰州
- 主办单位：中国地震学会
- 语种：chi
- 分类号：TH1;R56
摘要
国内外科学家已经在利用重力仪高采样率资料发现了地震前的不明原因、台风引起的地脉动信号以及地球自身的地脉动(hum)等信号.其中利用重力仪观测到的地震前的不明原因的高频信号的研究尤其得到关注.由于地震前的高频信号可能受到其他能够引起正常地脉动信号异常.因此,本研究对地处内陆的乌什地震台山洞中进行连续重力观测的gPhone重力仪产出的秒采样数据,采用奇异谱(SSAM方法)分析方法进行粗差探测和合成潮改正研究. 首先,利用2007-2015年较为平静的5天观测结果进行分析,结果表明秒采样观测数据中99%的能量来源于低于地脉动(2~7mHz)频率的信号(例如:重力固体潮、气压负荷潮等)。只有不及l%的能量来源于地球自身的脉动信号。 其次,重构上述不足1%的重力残余信号和气压负荷潮改正后的重力残差信号进行频谱分析,比较结果表明:潮汐改正方法显示气压对重力的影响主要集中在2.7h到16min周期内,影响程度约为:10dB,而利用SSAM分析方法能够将改正大于16min周期的gPhone重力仪重力信号从-150dB降低到-175dB范围内,而小于16min周期的信号依然在-160dB附近变化。 最后,利用SSAM方法重构1%的残余能量信号后,将日均方差作为重力仪噪声水平分析方法研究了2008年以来乌什地震台gPhone重力仪的噪声水平的时间序列。结果表明:该重力仪在夏季噪声达到最小值,春冬季噪声较大,并且噪声水平时间序列呈现年周期性变化。平均噪声水平约为10±5x10-8mS-2。结果表明:在山洞观测的乌什地震台gPhone重力仪观测数据能够观测到大于10±5x10-8mS-2,周期大于16min的信号。