论文部分内容阅读
九五“中国数字地震观测系统建设和地震前兆台站(网)技术改造”完成后,数字化地壳形变台网已正式运行三年有余,数字化观测资料精度高、使用方便,并以每天多于模拟时期60倍的速度产出,更为丰富的数据量对于分析方法提出了新要求。
本文从固体潮基本理论着手,对固体潮理论值模型和计算公式进行研究,从地球形状、天文参数、计算的时间间隔对模型做出改进,编制了封闭公式下的重力、地倾斜、地应变固体潮理论分钟值的计算程序。
在实际观测中,数字化观测除了更为清晰的记录到固体潮信号,具有重要意义的是更为细致的记录到了叠加在固体潮信号中的非固体潮、短周期扰动。为了对这些新加入的非固体潮信息进行研究,首先必须把它们从观测信号中分离出来。根据固体潮观测信号的采样特点,本文研究了用最小二乘法对固体潮理论分钟值与数字化观测值进行拟合,实现从观测序列中分离出潮汐成份和非潮汐成份方法,称为直接调和分析法。在此基础上,编制了一整套不同拟合周期下的直接调和分析程序。根据拟合方差,在分析了不同的拟合周期对实际观测资料拟合的效果以后,发现用半日拟合可以更好的突出观测资料中的非潮汐成份。
在数字化观测数据中,每天的数据量由原来的每天单测项24个数据增加为单测项1440个数据,新扩展的频段为:0.0001388Hz~0.0083333Hz。为了探讨非固体潮高频扰动对观测资料的影响,以半日拟合方差作为判别标准,并将扰动分为三类,即正常状态下的背景噪声、畸变和地震波信号。对三类信号进行Welch谱分析,发现背景噪声序列的优势频段为0.0005Hz~0.05Hz(200分钟~20分钟)。畸变信号的出现会使20~200分钟周期频段中的谱值幅度增加、谱结构改变,对畸变信号用db4小波分析时发现,畸变信号会引起第一层至第七层的小波发生改变,这与谱分析时得到结果一致。地震波信号主要引起非潮汐信号在0.0001388Hz~0.0083333Hz(2分钟~120分钟)近高频段的改变,但对于2004年12月26日发生的印尼8.9级强震,由于地震强度大,引起的曲线波动持续时间长,该地震对固体潮观测的非潮汐部分的影响了整个2分钟~200分钟周期频段,且在该频段上的谱值比正常时大103~104,这一结果表明,印尼大地震对于全国各形变台站观测资料的影响,不仅限于地震波本身,而且还在较大范围上引起了的畸变。
本文对今后在数字化地形变观测资料领域的研究具有一定意义。