鐵嶺地震臺前兆數(shù)字化觀測資料干擾因素淺析

1、鐵嶺地震臺前兆數(shù)字化觀測資料干擾因素淺析佟國剛 李永振 （遼寧省鐵嶺地震臺 112001）摘要 對鐵嶺地震臺水管傾斜儀、洞體應(yīng)變伸縮儀、垂直擺傾斜儀的觀測資料進行分析表明：儀器運行穩(wěn)定，記錄的固體潮汐清晰。但在觀測過程中不同程度地受大風、感應(yīng)雷電、遠震地震波以及不明原因的干擾。通過對各種原因造成的非映震干擾因素的進一步認識，能夠提高利用前兆數(shù)字化觀測數(shù)據(jù)進行分析預(yù)報的水平。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” 期間在全國部分地震臺站安裝運行的數(shù)字化觀測儀器，以分鐘采樣率工作，每日生成分鐘值、整點值采樣數(shù)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

2、地震預(yù)報提供了豐富的數(shù)字化觀測資料。本文重點對影響觀測曲線形態(tài)的干擾進行了分析，以期達到正確認識觀測資料的目的，為準確提出分析預(yù)報意見奠定基礎(chǔ)。1 觀測環(huán)境條件概況觀測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。地理坐標為北緯42°1659.7,東經(jīng)123°5053.0，頂覆蓋42米，側(cè)覆蓋大于60米，植被覆蓋良好，進深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，觀測室采用隔離密封，洞溫年變幅小于0.3，濕度小于92%。臺址附近無明顯影響觀測的外界干擾源。2001年7月DSQ型水管傾斜儀和SS-Y型伸縮

3、儀通過省級驗收，近幾年兩套儀器的觀測精度均達到一類臺標準。2 正常觀測記錄的曲線形態(tài)從三套數(shù)字化儀器的觀測曲線形態(tài)上看，固體潮汐清晰、曲線記錄美觀（見圖1）。圖1 水管儀、伸縮儀、垂直擺正常狀態(tài)時的日分鐘值曲線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，而且能記錄到震時地震波的變化。筆者對2002年1月至10月全球7級以上地震（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6級以上地震（4次，分布在臺灣、吉林）和遼寧省及鄰區(qū)4級以上地震（3次,最大震級4.2）時兩套儀器記錄的地震波情況進行了統(tǒng)計，各儀器記錄的地震次數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見表2。從表中可見，水管儀記錄到地震波

4、的次數(shù)較伸縮儀多1倍，但對全省及鄰區(qū)（150km以外）4.04.2級左右的地震，鐵嶺臺的水管儀、伸縮儀均記錄不到。兩套儀器記錄的地震波形見圖2。表1 水管儀、伸縮儀記錄地震情況統(tǒng)計表地 震震 級水管儀記錄地震波概率（）伸縮儀記錄地震波概率（）全球7級100100全國6級10050遼寧4級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)出的觀測資料中歸納發(fā)現(xiàn)，觀測過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 大風影響鐵嶺臺觀測資料顯示，當刮大風時會對傾斜觀測值造成影響，這種影響具有隨機性，但不會改變

5、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，這是因為風力會使地殼的負載加大，使地殼應(yīng)力、應(yīng)變隨著風力的強弱呈現(xiàn)出起伏變化。如圖3所示為2002年4月20日的7級西南風時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分量波動較嚴重，與西南風相對應(yīng)。圖3 2002年4月20日DSQ、SS-Y記錄曲線（7級西南風）4.2 雷電干擾雷電干擾對水管傾斜儀和伸縮儀的觀測均能造成一定影響，強雷電時儀器常被擊壞。一般的雷電干擾對水管儀固體潮的總體變化形態(tài)影響較小，對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縮儀兩分量在16時到23時之間受中強感應(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)字化觀測儀器在觀測中由于儀器格值標定、停電、調(diào)零等可造成觀測值突跳從而導(dǎo)制曲線畸變。對此類影響數(shù)據(jù)可進行預(yù)處理。圖5是典型格值標定影響的曲線。圖5 儀器標定影響的曲線圖4.4 不明原因的干擾鐵嶺地震臺數(shù)字儀器自安裝以來，經(jīng)常受到未知因素的干擾（見圖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5 結(jié)語根據(jù)形變學(xué)科組數(shù)字化資料預(yù)處理的技術(shù)要求，對儀器調(diào)零、格值標定等已知原因引起的觀測值變化應(yīng)予以處理，地震波形、典型氣象因素干擾應(yīng)予以保留，以便研