利用云南水管仪观测资料检测地球自由振荡.pdfVIP

VoL 第33卷第2期 地 震 研 究 33，No．2 2010年4月 JOURNALOFSEISM『oLOGICALRESEARCH Apr．，2010 利用云南水管仪观测资料检测地球自由振荡术 杨跃文1，秦嘉政2，任佳3，杨 星2，杨玲英2，蒋翠荣3，袁曲4，李丽红1，和玉权1 (1．云南省地震局丽江地震台，云南丽江674100；2．云南省地震局，昆明650224； 3．河北省地震局张家口中心台，河北张家口075000；4．湖北省地震局宜昌地震台，湖北宜昌443000) 摘要：利用云南省数字化水管仪的观测资料，采用功率谱密度估计方法，在没有对资料进行去固体潮处理的情况 下，准确获得了2004年12月26日苏门答腊大地震激发的。s4一。s加基频球型自由振荡，并与前人的观测结果进 行比较，同时对照了PREM模型的理论计算周期，发现水管仪观测与这三者符合得非常好，除。s。振型的观测周 期和周期1、周期2、周期3的相对误差均大于0．3％外，其余的差别在3‰以下。研究表明，利用数字化水管仪 观测资料的确可以提取到苏门答腊大地震激发的地球球型振荡，这就为地球自由振荡的研究提供了一种新的观测 手段。 关键词：水管仪；苏门答腊9．0级大地震；地球自由振荡；球型振荡 中图分类号：P315．3 文献标识码：A 文章编号：1000—0666(2010)02—0189—06 0引言 震激发的地球自由振荡进行了研究。目前国内还没有 利用数字化水管仪观测资料对这次地震激发的自由振 大地震的震动产生地震波，其中体波直接通 荡进行研究的报道。本文利用云南省数字化水管仪的 过地球传播，而其他波则沿地球表面传播。面波 观测资料提取了这次地震激发的地球球型自由振荡。 从震源向各方向射出，由于地球是球体，这些不 同方向的波最终产生相互干涉，这种干涉方式叫 1 资料 “自由振荡”。 地球自由振荡的理论研究最早可追溯到18世 2004年12月26日印尼苏门答腊岛西部附近 纪。Lamb(1882)详细讨论了均匀球体的较简单的海域印度洋发生9．0级地震，震中位置为3．9。N， 振型，对应现在通常称为球型振荡和环型振荡的两 300 种振型。最早对地球自由振荡进行准确观测是在 引发大规模海啸，造成了约1 km长的余震区。 1960年智利织8．3地震后，分别用Isabella应变仪云南省使用的水管仪是中国地震局武汉地震 et (Benioff al，1961)和LaCoste·Romberg重力仪科学仪器研究院研制的DSQ型数字化水管仪，这 et (blessal，1961)实现的。两套仪器的观测结果非是目前我国地震倾斜潮汐观测台网中使用的主要 常吻合并与理论值相当一致，确认了长周期自由振 观测仪器。该仪器是根据连通管内水面保持自然 荡的存在。至今，用于观测地球自由振荡的仪器主 水平的原理研制的，具有基线长、漂移小、精度 要包括：宽频带地震仪、基线应变仪、重力仪、水 高的特点。它不仅提供了垂直位移信息，而且为 et 管倾斜仪和垂直摆倾斜仪(Benioffal，1961；AI．地球固体潮汐和地壳岩石物理性质变化的研究提 961；DziewonskiGillbert，供实验数据(国家地震局科技监测司，1995)，状 sop以以，1961；Bogert，1 1972；Bolt 态良好的水管仪适合观测球型的自由振荡。 Garnie，