印度洋9.0级大地震激发的基频地球球型振荡.pdfVIP

地震地磁观测与研究 第26卷第4期 SEISMoLOGICALANDGEOMAGNETIC Vol26No4 2005年8月 0BSERVATl0NANDRESEARCH Aug2005 印度洋9．0级大地震激发的 基频地球球型振荡 宋秀青 于海英 (中国上海200062上海市地震局) 生产)观测到的大地震后3天的Ⅵ{Z波形资料，利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日印度洋地震激发的基频球型振荡，并与 地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡周期进行了对比，发现实测振荡周期与PREM预测 的振荡周期其本符合。其细微差异可以用来研究和解释地球介质的横向不均匀性和各向异性 等现象。 关键词 印度洋9．0级大地震；中国数字地震台网(cDsN)；功率谱密度估计；地球自由振荡 中图分类号：P315．63文献标识码：A 文章编号：1003—3246(2005)04一0013一05 引言 ． 大地震除产生涉及地球局部运动的体波和面波外，还能激发全球规模的维持数天的地 球自由振荡。19世纪人们就开始了对地球自由振荡现象的研究，到20世纪60年代有关的 理论已趋成熟(傅承义等，1985)。 小组和Ness等分别用Isabella应变仪和Lacoste Romberg重力仪实现的，两套仪器的观测结 果非常吻合，并与理论相当一致，使人们确信长周期自由振荡的存在，从而揭开了地球自由 振荡检测的序幕。 用20阶多项式拟合固体潮观测值扣除固体潮的影响，提取了oS0～oS32的全部球型振荡振 型，并观测到oS2和。S3的谱线分裂。而在地震仪上提取地球自由振荡的研究相对较少。万 地震激发的基频球型振荡和基频环型振荡。由于地球球型振荡可以引发地球表面的垂直位 移，并可以通过重力仪进行观测和研究，因此，随着重力仪观测精度的提高，特别是超导重力 仪的出现，使得地球球型振荡振型的研究有了很大进展。 完整地检测到地球的基频球型振荡。 作者简介：宋秀青(1974～)，女，助理工程师，1993年毕业于防灾技术高等专科学校，长期从事地震监测工作 本文收到日期：2005—06．07 14 地震地磁观测与研究 26卷 1 资料 月26日印尼苏门答腊岛西部附近海域发生M9．0地震，震中位置为(3．9。N，95．9。E) (NEIC资料)。 2处理方法 本研究采用了通常的功率谱密度估计的方法，来区分球型自由振荡振型和环型自由振 荡振型的频率，其定义为，记录到的研究分量波形资料的自相关函数R。的傅立叶变换，即 翌 ．2越 (是=o，1，2，…，N～1) (1) s^=2：R。e‘N n。0 其中自相关函数R。可用下式表示 1坚 R。=亩∑蚋+1 (2) 其中N为所用数据的数目，z为台站记录的vH频带分量的数据。 对于VHz分量数据，直接计算功率谱密度，便可以识别出球型振荡。 在自由振荡发生的几天内，不考虑地球重力场长期变化的影响。为了消除因数据不能无限 长而必须加窗造成的对功率谱密度估计的影响，本研究采用Hannjl】g窗来抑制旁瓣，突出主瓣。 图1 中国数字地震台网余山台记录的2004年印度洋9．0级地震垂直分向波形 3 结果 计(图2～图4，图中垂直线表示PREM模型给出的振型频率值)。功率谱密度不包含相位 信息，不涉及地震仪器的相位响应。地震仪器的振幅响