辽宁地震预警系统效能检验——以2022年9月19日辽宁盖州海域M3.0地震为例

2022年9月19日辽宁盖州海域M3.0地震是辽宁地震预警系统部署完成后发生在预警区内的首个3.0级地震。通过对本次地震JEEW和EEW两套地震预警超快定位模块产出结果与中国地震台网正式目录结果进行偏差分析,得到以下几点结论:(1)JEEW和EEW两套预警超快定位模块对于辽宁盖州海域地震定位的发震时刻、震中位置结果较好,可以作为预警发布结果对外推送;(2)辽宁地震预警系统对于预警区边缘地带地震事件的定位比较可靠;(3)辽宁预警系统在震后11.1秒时给出预警发布结果,预警信息产出速度符合要求;(4)地震预警震级可能存在偏小的风险,需要后续开展预警台站场地校正、区域量规函数计算等相关工作,以减小场地带来的测定震级的偏差,提高单台特别是首台测定震级的准确性。

基于PMC方法的辽宁测震台网监测能力评估

为获得辽宁测震台网科学准确的监测能力评估结果,分析辽宁及周边地区的地震监测能力时空分布特征,为测震台网的优化提供科学依据。本研究首次将“基于概率的完整性震级”(PMC)方法应用到辽宁测震台网,通过计算获得辽宁地震台网37个台站的单台检测概率、测震台网合成检测概率以及基于概率的最小完整性震级M P。单台检测概率表明:PMC方法能够客观地反映台站对地震事件的检测能力;营口—海城老震区周围的台站对较小震级的地震有较高的检测能力,受台网布局影响,位于辽宁边界地区台站的检测能力较弱。M P时空分布特征显示:辽宁中部沈阳—辽阳—本溪—鞍山—盘锦地区1.5≥M P≥1.2。辽宁南部大连一带监测能力较低M P≥3.0,辽宁西部与河北交界地区3.0≥M P≥2.5,辽宁其他区域2.5≥M P≥1.8。研究结果表明,为进一步提高辽宁地震台网监测能力,需在辽宁东部、东南部建设台站以提高该区域台站密度,在辽宁西部地区建设部分台站和重新规划需要引入的河北共享台站,以提高该区域的台站密度及改善台站空间布局和该区域的监测能力。

辽宁新建台站勘选过程概述及结果分析

利用地震台址勘选中得到的观测数据,计算勘选台站的地脉动背景噪声RMS值,噪声功率谱密度等数据,通过结果分析得到了各个台站的环境噪声水平和台基等级分类情况,为正式建设台站提供数据支持。

辽宁地区Pb震相识别及康拉德界面研究

本研究采用2012-2019年辽宁地震台网记录的ML≥2.5地震波形资料,利用理论走时与实际波形特征相结合的方法,从114条地震记录中拾取到269条Pb震相进行分析,结果表明辽宁地区易识别的Pb震相的周期小于Pn,振幅介于Pn和Pg之间,波形呈尖锐的锯齿状。使用修正后的辽宁地区速度模型计算P波理论走时发现,当震源深度大于11 km,震中距在80~120 km时,Pb作为初至震相到达;震源深度小于11 km时,辽宁地区Pb只作为续至震相到达。Pb的频带比Pn宽,高频能量比Pn强,频带宽度和高频能量与Pg比较接近。Pb的拟合速度为6.9082 km/s,反演获得康拉德界面平均深度为23 km。通过射线路径勾勒出康拉德界面分布,证明康拉德界面在辽宁地区及渤海湾北部横向连续。

基于WebService的地震信息快速发送系统

辽宁测震台网目前的短信发送系统只能给中国移动的用户发送短信,在发送过程中由于人工干预太多,影响短信发送效率和准确度。基于WebService,利用PyQt开发了一套新的地震短信快速发送系统,该系统可以自动生成地震短信并选取短信接收人员,也可以根据特殊情况灵活修改,还可查看短信发送状态。该系统配置简单,可以自动生成系统运行日志,便于维护和查找故障。

2019年吉林宁江M_S5.1地震全矩张量反演及其发震机理初探

采用吉林、黑龙江、辽宁和内蒙古地震台网记录的地震波形数据,利用ISOLA近震全波形反演方法对2019年5月18日吉林宁江MS5.1地震进行全矩张量反演。结果表明,该地震的最佳断层面解节面Ⅰ走向304°/倾角81°/滑动角26°,节面Ⅱ走向210°/倾角65°/滑动角170°;最佳矩心深度6km,矩震级MW5.0。根据宁江MS5.1地震序列展布形态,推断节面Ⅱ可能为优势发震断层面,即本次地震的主控断裂为扶余-肇东断裂,和与其正交的第二松花江断裂共同控制着余震展布方向。全矩张量解在Husdon震源类型图上的投影显示本次地震具有明显的非双力偶成分,是1次体积增加的张性破裂。根据区域地质构造特征和震源区接收函数、电磁测深和地下热结构等地球物理研究结果,综合分析认为在西太平洋板块作用形成俯冲带的同时,也相应地产生了热物质上涌,这些地球物理过程可能会改变莫霍面形态,使其向上突起并作用于活动断层,从而形成此次吉林宁江MS5.1地震。

利用宽频带地震数据资料研究辽宁地区的地壳结构

通过收集辽宁省地震局数字地震台网34个地震台站记录的2008-2009年的60个震中距为30°～90°之间,震级＞6,信噪比较高的远震记录数据,采用频率域反褶积方法计算获得各台站的远震P波接收函数,并用H-Kap-pa叠加方法对获得的接收函数进行叠加处理获得各台站下方的地壳厚度以及泊松比.通过研究表明,辽宁地区的地壳泊松比在0.24～0.29之间,地壳厚度介于30～36 km之间.

地震定位方法适用性分析

选取辽宁区域三种不同类型的六次地震事件,运用单纯型、Hyposat、HYP2000三种定位方法对其进行重新定位,产出的结果进行对比分析。结果表明,Hyposat方法在定位这三种类型的地震时,残差范围最小最为稳定,定位网内地震时震中差也相对比较小,较适用于内陆地震和矿震的地震定位。

朝阳台VP型宽频带倾斜仪与SQ70石英水平摆倾斜仪数据对比分析

运用频谱分析、互相关分析及观测精度等方法,对朝阳地震台石英水平摆倾斜仪与VP宽频带倾斜仪2014年1月至8月的数据进行分析。通过分析得出,VP记录的频率成份较石英水平摆多且复杂,其记录的信息要多于后者,VP垂直摆观测精度总体上优于模拟观测,可以替代石英水平摆。

辽宁地区S波非弹性衰减Q值及台站场地响应研究

利用辽宁省地震台网2009~2014年所记录到的39个地震事件,震级为M_L3.2~4.6,研究了辽宁地区S波非弹性衰减Q值和台站的场地响应,得到辽宁地区的Q值和频率之间的关系Q(f)=552.7f^(0.2801)。说明辽宁地区处于Q值的中等范围,地震活动性相对较低;同时得到了32个台站的场地响应,大部分台站的场地响应基本在1附近,无明显的场地放大效应。

辽宁省前兆数据处理系统

依据辽宁省区域台网中心前兆工作需求,并结合国家台网中心运行管理的相关技术要求,研发了辽宁省前兆数据处理系统。该软件的应用,有效解决了区域中心前兆工作中的很多问题,提高了工作效率与质量,具有很好的实用价值。

辽宁区域水温同震效应研究

基于抚顺山龙峪、锦州沈家台及丹东变电井数字化水温观测资料,分析了国内外12例地震引起的水温同震效应,结果发现三口井水温数据均具有上升一下降一恢复的同震变化过程,基于12次地震震源机制解,分析出其中有3个走滑型地震,1个正断层型地震兼少量左旋走滑型地震,8个逆冲型地震。结果显示,三口井水温同震变化不受地震方位和震源机制的影响,水温同震下降幅度随震级的增大而增大,随震中距的增大而减小,三者之间有较好的对应关系。

2017年九寨沟MS 7.0地震震源深度测定

为了更好地确定2017年8月8日九寨沟MS 7.0地震震源深度其发震机理,利用四川、甘肃和青海区域地震台网的观测波形数据,采用多种方法研究了此次地震的震源深度。首先,采用gCAP方法反演了九寨沟MS 7.0地震的震源机制解和矩心深度,结果显示,节面Ⅰ走向243°/倾角87°/滑动角-158°,节面Ⅱ走向151°/倾角68°/滑动角-3°,矩震级为MW 6.5,矩心深度为8 km;然后,采用ISOLA近震全波形方法反演了此次地震的震源机制解,反演结果与gCAP方法结果相差不大,矩心深度为7 km;最后,通过sPn震相与Pn震相之间的走时差测定此次地震初始破裂震源深度,结果显示深度约为12 km。研究表明,九寨沟MS 7.0地震的矩心深度为7—8 km,初始破裂深度约为12 km。

辽宁测震台网地震观测报告质量分析

就地震分布、震相质量、深度分布以及地震震级等,对辽宁测震台网2010—2017年地震观测报告进行分析,得到辽宁地区地震波主要震相的平均传播速度,分别为:Pn震相平均传播速度为7.87 km/s,Pg震相平均传播速度为4.48 km/s,Sn震相平均传播速度为4.48 km/s,Sg震相平均传播速度为3.56 km/s,认为引起震相走时偏差较大的主要原因为地震定位误差及震相不易识别。

辽宁地震速报与编目结果对比分析

速报工作的关键是在最短的时间内,准确的报出地震三要素。经过对所选的速报地震进行重新定位并与编目结果对比分析,发现在速报过程中,在以包围震中为原则的前提下,一般网内与网缘地震所选台数在7至9个台,网外地震所选台数在10至15个台,这样的速报结果与辽宁地震目录结果最为接近。通过速报与编目定位结果的对比,分析在不影响地震速报质量的前提下,使用最佳数量的台站定位出辽宁北部、辽宁中部以及辽宁南部地震多发区域与地震编目最接近的结果。

地震初至震相自动识别方法研究

地震震相识别是地震记录分析的基础性工作,在地震定位、地下结构、以及地震学研究中有广泛应用。使用最常用的长短时窗能量比(STA/LTA)加自回归方法(AIC)的方式,采用两步法进行初至震相识别,并分析特征函数对能量变化的敏感度,该方法识别的初至震相70%以上都早0.5s以内,能够较好的识别初至震相。

拐角频率在营海岫地区地震序列判定中的应用

利用拐角频率方法,研究营、海、岫地区1999年以来发生的显著震群性质,结果表明,前震序列与其他震群拐角频率曲线变化形态不同,拐角频率的大小能较好反映震源区应力场的大小。

基于obspy的地震计零漂监控系统

为了第一时间发现地震计零漂问题,基于obspy开发了一套地震计零漂监控系统,准实时地监控地震观测数据,一旦发现零漂异常,即发送短信给相关维护人员,以便地震计得到及时处理。

辽宁省地震速报质量评比软件

为了客观公正地评估省级测震台网地震速报和自动速报质量,根据评比标准,开发1套地震速报质量评比软件,可以自动生成Excel评比结果文件,并存入My SQL数据库,方便查询下载,提高工作效率,并促进测震台网资料的科学化管理。

辽宁地区近期中小地震震源机制研究

本研究利用CAP方法反演得到了2013—2017年辽宁地区19个3.5级以上地震的震源机制解.结果显示辽宁地区地震的震源机制以走滑类型为主,P轴和T轴方位分别集中在北东东和北北西方向,分别与区域构造应力场主压和主张应力方向一致.矩心深度结果反映辽宁地区在地壳内各个深度的位置都可能孕震,而以地壳中部最为活跃.灯塔地区地壳极浅部曾发生中等强度的地震,在地震减灾工作中需要引起注意.而盖州地区地壳底部仍有少量地震,显示其附近岩石仍具有脆性特性,且该处邻近一级块体边界,贯穿地壳的断层导致下地壳也有地震发生.震源机制结果显示区域构造应力场对辽宁地区大部分地震的发生有着主导作用,在局部地区复杂的断层构造也会对震源机制产生较大影响.