利用双台脉动记录的相关系数估计福建地区瑞利面波的群速度.pdfVIP

维普资讯 第 23卷 第 4期(349～358) 中 国 地 震 Vo1．23 No．4 2007年 12月 EARTHQUAKERESEARCHINCHINA Dec．2oo7 金星 、李军 、林树等 ，2007，利用双台脉动记录的相关系数估计福建地区瑞利面波的群速度 ，中国地震 ，2．3(4)，349 358。 利用双台脉动记录的相关系数估计 福建地 区瑞利面波的群速度 金星 李军 林树 周峥嵘 康兰池 欧谊萍 1)福建省地震局 ，福州市华鸿路 7号 350003 2)中国地震局工程力学研究所，哈尔滨市学府路 29号 150080 3)福州大学 ．福州市工业路 523号 350002 摘要 本文利用福建省数字地震监测 台网中8个宽频带 台站 的速度型脉动记录 ，计算两两 台站之 间垂直分量 的脉动在相同时间窗(窗长为 5分钟)的相关系数 ，按照移动窗技术得到各个 不重叠窗 口的相关系数 ，并对其进行相干叠加 ，依此计算 出两个 台站之 间瑞利面波的群速度及 其在福建地 区的空间分布 。结果表 明，叠加结果的信噪比随叠加次数 的增加而增加 ，不 同时间 段叠加结果波形相似；峰值到时稳定，台风不会对结果产生明显影响；利用这个方法得到的福建 地 区周期约为3～5秒 的瑞利面波群速度在 2．9～3．1knds之间，这和传统方法得到的瑞利面波 的传播速度很接近 。 关键词 ： 脉动 相关系数 格林 函数 瑞利面波 群速度 [文章编号]1001．4683(2007)04．0349．10 [中图分类号]P315 [文献标识码]A O 引言 当地震波通过未来强震 的震源 区时，其传播速度可能会发生变化 ，在俄罗斯 、中国、日 本 、以及美国等地的地震观测 中都发现了这一现象并应用于地震预测。 目前此方法主要是 通过计算地震波波速或者波速比的变化来实现的，因此会受到地震事件的限制 。虽然现在 可 以通过人工爆破、气枪实验 、有源振动等方法来人为产生振动 ，但这些方法均受到时间、地 点以及财力等的限制而不能随时随地的进行 。由于脉动是随时随地都可以记录到的，因此 ， 有很多研究人员希望能够通过脉动记录得到面波 的传播速度 。Capon(1969)曾提 出利用脉 动记录通过波数 一频率谱法 (F-K)估计面波相速度 ，其后 ，Horike(1985)、Matsushima等 (1990)、Akamatsu等 (1997)利用此方法做 了大量的研究；Aki(1957)曾提出利用脉动记录的空 间 自相关法 (SPAC)估计面波传播速度 ，该方法也引起 了Okada(1992)、Matsuoka等 (1996)的 关注。但是 ，这两个方法都需要至少有 4个台站 (一般都采用由7个台站构成 的台阵)的脉 动记录。Morikawa等 (2004)对 SPAC方法做了改进 ，提出估计面波传播速度的双台空间 自相 【收稿 日期】2006．06-04； 【修定 日期 】2007．12-20。 [项 目类别】中国地震局专项资助项 目与地震科学联合基金(C08037)资助。 【作者简介】金星，男，1960年生 ．研究员。主要从事地震工程方面的研究。 维普资讯 350 中 国 地 震 23卷 关法，通过该方法得到的 1Hz以下的瑞利波的速度与传统方法得到的瑞利波速度一致。但 是 ，该方法先假设任何时刻产生的脉动都是相近的，振动特性上不会随时间有很大的变化 ， 然后利用同一个仪器在不同时间、不同地点所记录到 的脉动 ，使用空间 自相关方法来估计面 波的传播速度。所以这并不是真正意义上 的利用双台脉动记录估计面波 的传播速度。此 外 ，以上几个方法都还会受到仪器频带宽度 以及台阵半径 的限制。对于福