MyShake:全球智能手机地震台网的初步观测结果

MyShake是利用众包之力建立起来的一个全球智能手机地震台网。在MyShake应用程序发布后的最初6个月,下载量接近20万。平均每天大约有8 000部手机向MyShake档案库提供加速度波形数据。手机中的MyShake应用程序可以检测到P波并被P波触发,还能记录到震级为2.5及以上的地震事件。截止目前,MyShake已经记录到超过200个地震事件,包括发生在智利、阿根廷、墨西哥、摩洛哥、尼泊尔、新西兰、中国台湾、日本,以及横跨北美范围的地震。目前单次地震事件中记录到地震波形最多的是发生在美国加利福尼亚南部博里戈斯普林斯的M5.2地震,MyShake收集了该地震103条有用的三分量波形记录。随着Google Play商店上MyShake的不断下载,和公众对诸如地震序列发生期间的地震峰值产生兴趣,台网规模得到了迅速发展。关键点当今第一个利用个人智能手机提供加速度波形的全球地震台网;震级M2.5或更大时,手机上的地震检测算法被触发;20万部手机下载了MyShake应用程序,并为其提供了来自六大洲的地震波形数据。

Geophonino-3D的设计与测试：应用H/V谱比法的低成本三分量地震噪声记录仪

地震效应与地震发生地的地质特性密切相关,会加强该地区的地表运动,尤其是软土地区。加强的程度与共振频率相关,可通过水平与垂直谱比法(H/V谱比法)测量地震噪声从而估算共振频率。本文设计了一种低成本用户友好型数据采集系统(Geophonino-3D),用于记录三分量地震噪声。可开发的系统由信号调节电路和安装有SD Shield(用于存储数据)的Arduino Due组成。本设备首先在实验室中对其实验灵敏度、内部噪声稳定性、通道一致性进行了测试,评估了其是否适用于H/V谱比法。随后,通过在阿利坎特省(西班牙东南部)8个土壤特性不同的场地记录地震噪声,进行了实验验证。根据比较商用地震记录仪测出的功率谱密度和H/V峰值,评估了所开发数据采集系统的性能。所得结果表明本数据采集系统适用于应用H/V谱比法记录地震噪声。Geophonino-3D采用开源和开放硬件系统,部件价格远低于其他商用设备,对于资金短缺的研究团队来说,这是明显的进步。

走滑破裂型大地震中前震的发生

因为前震被看作是后续地震最可靠的前兆事件之一,它们在准确测定即将到来地震的时间和地点方面都很有用。但最具挑战性的问题还没有令人满意的答案。这些问题包括:为什么有些地震可以作为其他地震的前震,而有些则不行?哪些关键性因素控制着它们?在本项研究中,根据地震破裂形态,一组发生在中国和美国西部的走滑破裂型地震(MS≥6.0)被分成三种类型:1类,2类和3类。它们分别指的是包含张性岩桥、压性岩桥,以及张性与压性混合型岩桥的破裂的地震。前震更可能在1类和3类地震之前出现,而不大可能出现在2类地震之前。这些现象可能表明,对走滑型地震来说,张性连接的结构使得前震易于发生。与先前发表的一些成果不一致的是,前震的发生与本研究所涉及的主震震源深度(小于30km)似乎并不相关;这意味着,对于不同震源机制和位置的地震,正应力增加可能对前震发生有不同的影响。在本研究的数据集中,未发现前震与主震震级之间的确定性联系。

三分量钻孔光学地震和大地测量传感器

我们构建了一个适用于钻孔部署的结合地震计和大地测量的三分量传感器。该仪器工作在钻孔深处,不使用电子器件,而是依赖于光学器件。两个约40cm的摆悬挂在两个正交轴上,其自由周期略大于1s,而在钻孔探测器内,用光学干涉仪跟踪一个具有约5s自由周期的垂直质量块—弹簧悬架。干涉仪激光器的光线由来自表面的光纤提供;干涉条纹信号也通过光纤从探测器传输到表面的光电探测器。该系统已经安装在美国地质调查局阿尔伯克基地震实验室60m深处的钻孔中有一年的时间。光学地震计各分量的地震噪声基底与配备的KS-54000井下地震计的基底进行了很好的对比。因为光学传感器工作于零频,所以它们也可以提供有用的大地测量记录。