利用背景噪声校正海底地震仪钟差

地震记录中时间的精确性对于现代处理技术至关重要。然而,对于由无法直接通信的仪器组成的台阵来说,仪器之间的时钟同步是很困难的。通过全球定位系统(GPS)进行时间同步是陆上的一个选择,但不能用于水下测量,因为电磁信号在水中不能有效传播。如果时钟漂移是线性的,那么可以通过部署前后的全球定位系统同步来估计海底地震仪的时间校正。但对于很多应用来说,这还不够,因为在长时间的实验中,这种漂移的非线性部分可以达到数十到数百毫秒。我们提出两种技术方法来提取同步记录的海底仪器在部署完成之后的时间记录差异。这两种技术都是基于对地震背景噪声的互相关分析,即使时钟漂移是非线性的,也都是有效的。第一种称为时间对称性分析(TSA),易于应用但需要合适的解释,以使噪声互相关函数在时间上是对称的;第二种基于重复地震分析方法,没有这种限制。本文分别讨论了两种方法的优缺点。通过在两组海底地震仪数据集的实际应用,表明两种方法都可以将仪器时钟同步误差控制到约5ms以下(主周期的百分之几)。

三分量光纤地震计

提出并实验论证了一种全金属三分量光纤地震计。基于机电理论给出了理论分析。标定结果表明:在5~400Hz频带,轴向灵敏度约41dB(0dB=1rad/g),波动±2dB。横向灵敏度约-40dB。地震计中的3个加速度计的加速度灵敏度波动在±2.5dB之内。相位产生载波的最小相位解调检测准度为10^(-5)rad/Hz^(1/2),最小可检测加速度值经计算可达到90ng/Hz^(1/2)。