利用台风“利奇马”过境浙江期间,岱山地震台、东阳地震台钻孔体应变数据,采用数据滤波和线性回归等方法,分析了这2个台站钻孔体应变对台风的响应特征。结果表明,东阳地震台受台风引起的低气压的影响,钻孔体应变与气压同步变化;而岱山地震台受低气压和降水的共同影响,钻孔体应变与气压在变化的相关性和同步性上均有差异。气压和降水导致钻孔体应变的变化量可以通过负载力学模型进行估算求解。
In order to analyze the signature of volumetric strain at Dongyang Seismic Station and Daishan Seismic Station during the periods of typhoon "Lekima", we use methods of linear regression and data filter to investigate the data in these two stations. The results show that the borehole dilatometer varies with the barometric loading due to typhoon at Dongyang Seismic Station, while the correlativity and synchronism between the borehole dilatometer and barometric loading exist differences due to the typhoon and precipitation at Daishan Seismic Station. The changes of borehole dilatometer resulted by barometric loading and precipitation can be estimated by loading mechanics model.
2022,43(4): 95-105 收稿日期:2022-03-28
DOI:10.3969/j.issn.1003-3246.2022.04.013
作者简介:尹晶飞(1988—),男,硕士,主要从事地球物理观测技术和数据分析工作。E-mail:510382509@qq.com
参考文献:
[1] 陈小云, 黄永模, 薛飞, 等. 福州地震台TJ-2型钻孔体应变观测资料干扰分析[J]. 地震地磁观测与研究, 2015, 36(1): 116-119.
[2] 冯志军, 赵金花, 荆强, 等. 青岛钻孔体应变短时畸变分析[J]. 山西地震, 2009, (4): 40-45.
[3] 雷小途. 中国台风科研业务百年发展历程概述[J]. 中国科学(地球科学), 2020, 50(3): 321-338.
[4] 李东平, 龚俊, 沈晓健, 等. 快速烈度调查系统探索与实现[J]. 地震研究, 2013, 36(2): 238-242.
[5] 李海亮, 马京杰, 苏恺之. TJ-2体应变传感器传递函数测试[J]. 地震地磁观测与研究, 2017, 38(5): 127-132.
[6] 刘斌, 席道瑛, 葛宁洁, 等. 不同围压下岩石中泊松比的各向异性[J]. 地球物理学报, 2002, 45(6): 880-890.
[7] 马秋峰, 秦跃平, 周天白, 等. 多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2 673-2 685.
[8] 邱泽华, 唐磊, 张宝红, 等. 用小波—超限率分析提取宁陕台汶川地震体应变异常[J]. 地球物理学报, 2012, 55(2): 538-546.
[9] 邱泽华. 钻孔应变观测理论和应用[M]. 北京: 地震出版社, 2017.
[10] 苏恺之, 李秀环, 张钧, 等. TJ-2型体应变仪的研制[C]//中国地震局地壳应力研究所. 地壳构造与地壳应力文集. 北京: 中国地震局地壳应力研究所, 2003: 113-121.
[11] 王雅婷. 台风激发地脉动特征及源区定位分析[D]. 舟山: 浙江海洋大学, 2018.
[12] 邢喜民, 杨绍富. 乌什体应变的气压响应特征分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2016, 36(10): 930-932.
[13] 杨小林, 杨锦玲, 危自根. 中国东南沿海地区钻孔体应变对超强台风"利奇马"的响应特征与机制[J]. 地震学报, 2020, 42(3): 306-318.
[14] 袁金南, 林爱兰, 刘春霞. 60年来西北太平洋上不同强度热带气旋的变化特征[J]. 气象学报, 2008, 66(2): 213-223.
[15] 袁媛, 方国庆, 尹京苑. 佘山台四分量钻孔应变仪记录的台风扰动特征分析[J]. 地震学报, 2017, 39(5): 725-737.
[16] 岳龙, 徐清风, 刘云, 等. 短周期气压波对青岛台体应变的影响分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2019, 39(9): 977-981.
[17] 张凌空, 牛安福. 中国钻孔体应变仪同震变化观测结果[J]. 国际地震动态, 2008, (11): 120.
[18] 张凌空, 牛安福. 周期气压波对地壳岩石应变测量影响的理论解[J]. 地球物理学进展, 2019, 34(4): 1 366-1 370.
[19] 张燕, 吴云, 刘永启. 小波分析在地壳形变资料处理中的应用[J]. 地震学报, 2004, 26(Z1): 103-109.
[20] 周龙寿, 邱泽华, 唐磊. 地壳应变场对气压短周期变化的响应[J]. 地球物理学进展, 2008, 23(6): 1 717-1 726.
[21] 祝广场, 李志, 梅映新. 基于Matlab的巴特沃斯滤波器设计[J]. 船电技术, 2012, 32(Z2): 28-30.
[22] 檜皮久義, 佐藤馨, 二瓶信一, 等. 埋込式体積歪計の気圧補正[J]. 験震時報, 1983, 47: 91-111.
[23] Aster R C, Mc Namara D E, Bromirski P D. Global trends in extremal microseism intensity[J]. Geophys Res Lett, 2010, 37(14): L14303.
[24] Barbour A J, Crowell B W. Dynamic strains for earthquake source characterization[J]. Seismol Res Lett, 2017, 88(2A): 354-370.
[25] Evertson D W. Borehole strainmeters for seismology[R]. Austin: Applied Research Lab, University of Texas, 1977.
[26] Hus Y J, Chang Y S, Liu C C. Revisiting borehole strain, typhoons, and slow earthquake using quantitative estimates of precipitation-induced strain changes[J]. J Geophys Res: Solid Earth, 2015, 120: 4 556-4 571.
[27] Linde A T, Gladwin M T, Johnston M J S, et al. A slow earthquake sequence on the San Andreas fault[J]. Nature, 1996, 383(6 595): 65-68.
[28] Peduzzi P, Chatenoux B, Dao H, et al. Global trends in tropical cyclone risk[J]. Nat Climate Change, 2012, 2(4): 289-294.
[29] Peng H, Kitagawa G, Takanami T, et al. State-space modeling for seismic signal analysis[J]. Appl Math Modell, 2014, 38(2): 738-746.
[30] Roeloffs E A. Evidence for aseismic deformation rate changes prior to earthquakes[J]. Annu Rev Earth Planet Sci, 2006, 34: 591-627.
[31] Sacks I S, Linde A T, Suyehiro S, et al. Slow earthquakes and stress redistribution[J]. Nature, 1978, 275(5681): 599-602.
[32] Zhang Y B, Jiang J, Li S L, et al. The tropic cyclone aroused the tremor[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2010, 53(1): 136-143.