鐵嶺地震臺(tái)前兆數(shù)字化觀測(cè)資料干擾因素淺析

1、第1期 鐵嶺地震臺(tái)前兆數(shù)字化觀測(cè)資料干擾因素淺析 71鐵嶺地震臺(tái)前兆數(shù)字化觀測(cè)資料干擾因素淺析佟國(guó)剛 李永振 （遼寧省鐵嶺地震臺(tái) 112001）摘要 對(duì)鐵嶺地震臺(tái)水管傾斜儀、洞體應(yīng)變伸縮儀、垂直擺傾斜儀的觀測(cè)資料進(jìn)行分析表明：儀器運(yùn)行穩(wěn)定，記錄的固體潮汐清晰。但在觀測(cè)過(guò)程中不同程度地受大風(fēng)、感應(yīng)雷電、遠(yuǎn)震地震波以及不明原因的干擾。通過(guò)對(duì)各種原因造成的非映震干擾因素的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，能夠提高利用前兆數(shù)字化觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析預(yù)報(bào)的水平。前言DSQ型水管傾斜儀、SS-Y型洞體應(yīng)變伸縮儀和VS型擺傾斜儀是“九五” 期間在全國(guó)部分地震臺(tái)站安裝運(yùn)行的數(shù)字化觀測(cè)儀器，以分鐘采樣率工作，每日生成分鐘值、整點(diǎn)值采樣數(shù)

2、據(jù)，能記錄到清晰的傾斜、應(yīng)變固體潮汐、震前異常信息，為地震預(yù)報(bào)提供了豐富的數(shù)字化觀測(cè)資料。本文重點(diǎn)對(duì)影響觀測(cè)曲線形態(tài)的干擾進(jìn)行了分析，以期達(dá)到正確認(rèn)識(shí)觀測(cè)資料的目的，為準(zhǔn)確提出分析預(yù)報(bào)意見(jiàn)奠定基礎(chǔ)。1 觀測(cè)環(huán)境條件概況觀測(cè)山洞位于鐵嶺市銀州區(qū)龍首山，引洞寬1.2米，高2米；主洞寬2米，高2米。地理坐標(biāo)為北緯421659.7,東經(jīng)1235053.0，頂覆蓋42米，側(cè)覆蓋大于60米，植被覆蓋良好，進(jìn)深230米，海拔89.1米，儀器墩基為震旦系混合花崗巖。洞室通道采用4道玻璃鋼密封門密封，觀測(cè)室采用隔離密封，洞溫年變幅小于0.3，濕度小于92%。臺(tái)址附近無(wú)明顯影響觀測(cè)的外界干擾源。2001年7月DS

3、Q型水管傾斜儀和SS-Y型伸縮儀通過(guò)省級(jí)驗(yàn)收，近幾年兩套儀器的觀測(cè)精度均達(dá)到一類臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)。2 正常觀測(cè)記錄的曲線形態(tài)從三套數(shù)字化儀器的觀測(cè)曲線形態(tài)上看，固體潮汐清晰、曲線記錄美觀（見(jiàn)圖1）。圖1 水管儀、伸縮儀、垂直擺正常狀態(tài)時(shí)的日分鐘值曲線3 地震波記錄情況水管儀、伸縮儀不僅能清晰的記錄到固體潮汐變化，而且能記錄到震時(shí)地震波的變化。筆者對(duì)2002年1月至10月全球7級(jí)以上地震（共19次，主要分布在環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶等地）、全國(guó)6級(jí)以上地震（4次，分布在臺(tái)灣、吉林）和遼寧省及鄰區(qū)4級(jí)以上地震（3次,最大震級(jí)4.2）時(shí)兩套儀器記錄的地震波情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，各儀器記錄的地震次數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

4、從表中可見(jiàn)，水管儀記錄到地震波的次數(shù)較伸縮儀多1倍，但對(duì)全省及鄰區(qū)（150km以外）4.04.2級(jí)左右的地震，鐵嶺臺(tái)的水管儀、伸縮儀均記錄不到。兩套儀器記錄的地震波形見(jiàn)圖2。表1 水管儀、伸縮儀記錄地震情況統(tǒng)計(jì)表地 震震 級(jí)水管儀記錄地震波概率（）伸縮儀記錄地震波概率（）全球7級(jí)100100全國(guó)6級(jí)10050遼寧4級(jí)00圖2 水管儀、伸縮儀、VS擺記錄地震波情況4 主要干擾分析從2001至2002年兩年產(chǎn)出的觀測(cè)資料中歸納發(fā)現(xiàn)，觀測(cè)過(guò)程中主要干擾因素可分為三大類：一是氣象因素，二是儀器工作狀態(tài)的影響，三是不明原因造成的干擾。4.1 大風(fēng)影響鐵嶺臺(tái)觀測(cè)資料顯示，當(dāng)刮大風(fēng)時(shí)會(huì)對(duì)傾斜觀測(cè)值造成影響，

5、這種影響具有隨機(jī)性，但不會(huì)改變固體潮總體變化形態(tài)。干擾影響最顯著的特征是固體潮記錄曲線出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，這是因?yàn)轱L(fēng)力會(huì)使地殼的負(fù)載加大，使地殼應(yīng)力、應(yīng)變隨著風(fēng)力的強(qiáng)弱呈現(xiàn)出起伏變化。如圖3所示為2002年4月20日的7級(jí)西南風(fēng)時(shí)水管儀和伸縮儀的記錄曲線圖。從圖中可以看出，各儀器的NS分量波動(dòng)較嚴(yán)重，與西南風(fēng)相對(duì)應(yīng)。圖3 2002年4月20日DSQ、SS-Y記錄曲線（7級(jí)西南風(fēng)）4.2 雷電干擾雷電干擾對(duì)水管傾斜儀和伸縮儀的觀測(cè)均能造成一定影響，強(qiáng)雷電時(shí)儀器常被擊壞。一般的雷電干擾對(duì)水管儀固體潮的總體變化形態(tài)影響較小，對(duì)伸儀固體潮的總體變化形態(tài)影響較大。 圖4為2002年7月12日水管儀兩分量和伸

6、縮儀兩分量在16時(shí)到23時(shí)之間受中強(qiáng)感應(yīng)雷電的干擾影響的記錄波形。 圖4 水管儀、伸縮儀受中強(qiáng)感應(yīng)雷電干擾的記錄曲線圖例4.3 儀器工作狀態(tài)的影響數(shù)字化觀測(cè)儀器在觀測(cè)中由于儀器格值標(biāo)定、停電、調(diào)零等可造成觀測(cè)值突跳從而導(dǎo)制曲線畸變。對(duì)此類影響數(shù)據(jù)可進(jìn)行預(yù)處理。圖5是典型格值標(biāo)定影響的曲線。圖5 儀器標(biāo)定影響的曲線圖4.4 不明原因的干擾鐵嶺地震臺(tái)數(shù)字儀器自安裝以來(lái)，經(jīng)常受到未知因素的干擾（見(jiàn)圖6），經(jīng)多次查找，均未能發(fā)現(xiàn)原因。圖5 水管儀和VS擺儀因不明原因引起的曲線抖動(dòng)5 結(jié)語(yǔ)根據(jù)形變學(xué)科組數(shù)字化資料預(yù)處理的技術(shù)要求，對(duì)儀器調(diào)零、格值標(biāo)定等已知原因引起的觀測(cè)值變化應(yīng)予以處理，地震波形、典型氣象因素干擾應(yīng)予以保留，以便