张衡地动仪工作原理探究

张衡地动仪至今仍未得到公认的复原模型,通过对张衡的哲学思想、科学成就等史料研究,对袁宏著《后汉纪》中描述地动仪的文字内容进行分析,对张衡研制的“地动仪”和“水运浑象”进行比较,认为地动仪为自动运行一体化精密仪器,可实现对微弱地振动信号感知、放大和记录功能。结合当时的历史背景和科技水平,提出了三点悬挂复合物理摆+机械杠杆放大的地动仪复原技术方案,详细介绍了地动仪摆锤的悬挂方式、八个方向地振动信号的提取、机械杠杆放大机构和擒纵机构的设计思路,并研制了实验样机,证实地动仪工作原理具有科学性,且能与文献中描述地动仪的文字内容相互验证。

江苏海洋地震台站建设与效能分析

利用GL-PS2一体化短周期地震计分别在江苏海上风电平台升压站及高抗站建成两个海洋地震观测台站,并在升压站同址相临架设GL-PCS60一体化宽频带地震计对比观测。结果表明:基于海上风电平台开展海洋地震观测系统设计简单,成本较低,运行稳定可靠。相比于陆地台站,海上风电平台白天与夜晚噪声水平差异较小,但受风力天气影响显著。以升压站为例,海浪干扰集中在0.15~0.3 Hz频段附近,固有频率为1.4 Hz。地震过程频谱分析获得的地震集中频段作为地震波形滤波处理依据可以提高信噪比,获得清晰震相。基于海上风电平台开展海洋地震观测在提高海洋地震监测预警能力的同时,地震过程频谱分析固有频率稳定性以及地震集中频段可为海上风电平台结构在发震过程中的影响情况做出安全评估。

六合体应变干扰因素与地震短临异常特征研究

利用江苏省南京市六合地震台钻孔体应变2003年1月1日至2008年12月31日的数字化观测资料,对气压和降雨这二种主要干扰因素的基本变化规律进行分析,讨论了发生在该台预报效能范围内的3次中强地震的短临异常特征。结果表明:气压变化在各个季节对观测值均有较大的影响,以短周期的正相关干扰影响为主,在时间上往往表现为准同步,相关系数能达到0.6～0.7以上;降雨对体应变的影响与降雨过程、降雨量及降雨时间等有密切的关系,持续降雨只有积累到一定程度才能促成固体潮畸变,这一过程虽较复杂,但仍有一定的规律可循。六合体应变对区域内中强地震有1～2月的突出短临异常变化。

2004年12月26日印尼8.7级强震后江苏地区同震效应分析

在2004年12月26日印尼苏门答腊北部发生8.7级强烈地震后,对江苏省地震前兆观测资料进行了及时的清理和分析,发现凡是能监测地下应力活动的前兆观测手段,如应变、地倾斜、水温和水位,在这次特大地震的震后都记录到了显著的异常,且异常的表现形式各不相同,将这些异常列出并浅析之,以期对进一步深入研究这次地震对我国未来地震趋势的影响有所帮助。

江苏体应变观测质量和强震响应能力综合分析

跟踪分析了江苏省'九五'期间建设的5套钻孔体应变仪观测资料的完整性、稳定性及观测精度等,利用观测资料分钟值,对2001～2004年发生在台湾地区的强震记录特征进行了研究,结果表明:1)江苏5套体应变仪的观测精度波动较大,受仪器故障、降雨雷击、气压等因素的干扰,观测资料的完整性、稳定性欠佳,各台都存在着不明原因的突跳现象;2)大部分体应变分钟值能清晰地记录到台湾地区6级以上地震,其中南通体应变仪的灵敏性最好;震级越大形变波衰减时间越长,波幅也越大,波形更似尖锐脉冲;3)徐州、溧阳、南通3台以应变仪在部分台湾地震震前十几分钟至数小时,能记录到显著的震前应力异常变化,如果这种变化是震前应力改变的反映,则对于提高地震预警能力和临震预报能力具有重要意义.

江苏流体井网对汶川和日本地震的同震响应特征研究

通过对2008年汶川8.0级和2010年日本9.0级两次大地震的同震响应特征进行分析,讨论了经过数字化改造后的江苏流体观测井网映震能力,对不同测点井孔映震能力出现较大差异的原因进行了探讨,结果表明:(1)江苏区域井孔水位的同震响应能力强于水温,水位同震响应有较一致的变化规律,同时与震级密切相关,水温同震响应在不同井点存在较大差异,更多的表现为缓慢的恢复变化;(2)不同构造单元的井孔同震响应能力有明显差异,苏中和苏北地区的同震响应变化弱于苏南地区,这种南强北弱的原因可能是苏中黄土覆盖层较厚的构造特征使其在捕捉应力—应变状态的微变化时较南部丘陵地带弱,南部较为复杂的地质构造在受到微小扰动后更有利于地下水状态的变化。

汶川8.0级地震时徐州台地震动和形变同震响应分析

通过对汶川8.0级地震和6次强余震时徐州地震台的形变同震响应和地震位移量研究,计算了汶川地震主震发生时地震面波到达徐州的时间和位移量,统计了汶川8.0级地震及其强余震引起的同震阶变时间参数、幅度参数和阶跃形态。研究结果表明:①该台4套形变观测均有较高的同震响应能力,同震阶变的开始时间与主震面波到达徐州台的时间基本吻合,可以认为同震应变阶和同震波是由强震面波引起的,是一种叠加在体应变固体潮曲线上的高频变化,并呈现快速振荡衰减的形式。②同台同岩性的不同形变观测对同一个地震的响应是不同的,阶跃形状、响应大小、响应时间、变化幅度都有较大的差别,这种差别更多的是反映了仪器本身的性能、观测精度、频率响应的不同,并不是应力场变化和构造特征的差异。③汶川地震引起的徐州地区应力变化以压应力为主,大地震的动态应力触发作用对远场的应变变化具有重要影响。

华东地区前兆场时空演化特征的模糊识别

利用模糊数学中异常从属函数方法对 1 990～ 1 997年华东地区 1 6种前兆观测方法 ,近 5万组观测数据的综合前兆场进行了时空演化特征研究。结果表明 ,异常从属函数 μ对发生在华东地区的 Ms≥ 5.0地震有较好的映震能力 ,可作为中期、中短期预报的综合指标 。

基于极值特征尺度的干扰辨识技术在地磁观测中的应用研究

在地震前兆观测台网中,地磁和地电同台观测是较为常见的,地电测量时的供电干扰会引起同台地磁观测数据的变化,造成地磁观测精度下降.本文在分析产生地电供电干扰的机理及特点基础上,提出了采用噪声辅助的基于极值特征尺度的干扰辨识,对采用线性差值辨识出的干扰区间利用这种技术进行填充.并将该方法应用到成都、洛阳、徐庄子和蒙城四个磁电同台观测数据的分析处理中.结果表明:该方法在地电供电对地磁资料的干扰辨识精确度方面和干扰抑制损失上有较好的效果和较高的稳定性,辨识精确高,抑制损失相对与传统滤波器达到最小程度.在抑制地电供电干扰,提高地磁观测精度方面有较好的应用价值.

常熟定点形变对江苏及南黄海中强震映震能力及预报效能分析

采用地形变前兆特征研究中的多种方法,利用常熟台定点形变观测资料,对自1985 年以来发生在江苏省及南黄海海域的中强地震进行了研究及观测手段的映震能力检验,得出:(1) 常熟地倾斜对其周围200 km 范围内MS≥4-5 地震有较好的中、短期前兆异常显示;(2) 归纳总结各分析方法判别获得的异常表明,常熟地倾斜单台信度较高,具有较强的映震能力。

南黄海6.1级地震前常熟地倾斜异常分析

采用形态法和维尼迪柯夫固体潮调和分析方法对南黄海６．１级地震常熟台地倾斜异常进行分析和总结。

地震前兆数据库及处理系统(JSOMEN)介绍

“九五”重点项目江苏省地震应急指挥系统建设中提出了建立基于Web的系统集成 ,全省地震前兆观测数据库及分析预报系统的建设是其中的一项重要内容。为此与中国地震局分析预报中心合作建立了江苏省前兆数据库和分析预报方法集成系统JSOMEN ,编写了适用于江苏前兆观测资料的控制主表 ,用C、VB等语言编写程序整理入库了 1 990年以来全省 4 3个测点 75个测项的一百多万组前兆观测数据 ,同时建立了台站和市局的前兆数据库 。

江苏前兆观测年变周期异常与中强地震研究

从前兆观测资料的年变规律着手,选择了江苏前兆观测台网中资料精度较高、年变周期显著的新沂地电阻率和南通短水准两个手段5条测向1990～2002年的观测资料,建立它们的年变周期模型,与实际观测进行对比研究,结合震例,分析其年变畸形的预测效能和映震特征。结果表明:有正常背景年变规律的测向,可以建立年变周期模型,一旦实际观测出现了偏离年变周期模型的变化,就往往是地震前兆异常的一种反映,如果出现与理论值相差60天以上的异常变化时,其预报效能明显提高,可作为一项中短临异常指标进行地震预报。

利用从属函数对常熟5.1级地震前兆异常的研究

采用模糊数学方法建立的动态从属函数，将地震前兆异常信息化作（０～１）之间的无量纲值，从综合的角度对常熟５１级地震震前前兆异常进行时、空动态演化的追踪分析研究，对进入中短期孕震阶段的前兆异常空间特征进行了探索。

江苏地震应急基础数据库建设的启示

江苏省地震应急基础数据库建设项目于2006年5月全面铺开,经过半年紧张有序的工作,数据资料收集和数据库建设取得了一定的成效,在2006年12月中国地震局组织的全国地震应急基础数据库项目阶段检查中成绩显著,在应急基础数据库建设中取得的一些经验和启示在今后工作中值得借鉴。

溧阳体应变观测资料综合分析

江苏省溧阳体应变自1994年开始观测以来,经历了1994年至2000年以整点值为主的模拟观测,和2001年至今以分钟值为主的数字化观测两个阶段,对这两个观测阶段观测资料变化形态、观测质量和观测精度、潮汐因子中误差、地震波记录能力等参数进行对比研究,同时采用固体潮汐残差矢量分析方法,对溧阳台1996年以来的观测资料进行了计算分析。结果表明:①溧阳台数字化观测和模拟观测资料的形态、观测精度、方差、潮汐因子中误差、相位滞后等参数无显著差异;影响观测资料精度的主要因素是仪器故障、水位、气压、气温等;②溧阳体应变固体潮汐残差矢量对1996年11月9日长江口6.1级地震异常特征明显,映震效果显著。

地震前后静应力变化分析

以1984年5月21日南黄海6.2级地震为例,计算距震中175 km的苏20井同震水位阶变的应力变化,结果表明,地震造成的应变变化与同震水位阶所反演的应变变化具有相同的数量级,地震引起的同震水位阶代表了地震造成的应力(应变)大小,具有动力学含义。

江苏省地震应急指挥决策演示系统介绍

江苏省地震应急指挥决策演示系统是江苏省地震局 “九五” 重点课题──江苏省地震应急指挥系统的一个组成部分。 它主要集成了测震数据库及测震学预报软件(CAPSEIS)、 前兆数据库及前兆学预报软件(JSOMEN)、 强震中短期预报动态图像系统、 台站基础信息数据库、 地震烈度分布计算等软件系统，一旦出现震情时可以为地震研究人员提供常用的基础资料，震情分析判断工具和震害快速预测等。 本文重点介绍笔者对基础图件和基础资料信息等系统数据库整理所做的工作，同时介绍该系统的功能及其使用。

ZNC型智能磁力仪Z分量日变形态傅氏拟合误差分析

采用傅氏拟合法对ＺＮＣ型智能磁力仪观测所得每日１４４０个数据进行低通滤波，并对滤波前后的各项结果与量图值进行了对比分析。结果认为：对于这种高采样率的观测数据。需要进行低通滤波后才能抽取２４个整点值及计算机自动判断极值和极值时间。

江苏05井、06井水温的中短期地震异常典型特征研究

江苏宿迁05井、金湖06井自2001年数字化改造以来,水温观测记录到的典型中短期异常较好地对应了华东地区的几次中等地震,并较成功地应用于日常短临预报工作。对这两口井水温的典型异常图像和预报实践进行总结,结果表明:水温作为地震的直接前兆异常观测项目,在地震预报中具有相当突出的短临特征,它更多的反映了井孔区域内的中等地震引发的应力活动,在江苏地震的短期、短临预报方面发挥了较好的作用。