对比频率偏振分析方法和概率谱密度函数方法

本文从IRIS上下载了2012年10月21日—10月31日位于俄罗斯Obninsk的OBN台站(Ⅱ台网)和美国东部宾夕法尼亚州石油城的州立公园内的M54A台站(TA台网)各自共264 h的三分量数据.我们运用频率偏振分析和概率谱密度函数方法对数据进行处理,来探讨两种研究背景噪声随频率变化的处理方法的差异.研究结果显示这两种方法得到的三分量信号能量随频率变化特征大致相同,并且两种方法得到的第二地脉动(3-10 s)和第一地脉动(10-16 s)的峰值周期几乎重合.概率谱密度函数方法得到的功率谱密度曲线比频率偏振分析方法的结果更加平滑,这可能是由于概率谱密度函数方法在计算过程中进行了两次平滑.由于概率谱密度函数方法的运算时间较短,因此更适合用于数据观测质量的日常监控工作.而频率偏振分析方法在高频段(周期小于2 s)上得到的信号能量比概率谱密度函数方法的结果高,这可能是由于方法本身造成的.频率偏振分析方法能提供比概率谱密度函数方法更多的质点运动信息,例如偏振程度(β^(2))、信号的后方位角(Θ_(H))、入射角(Θ_(V))、垂直分量和水平分量的相位差(φ_(VH))、两个水平分量的相位差(φ_(HH))随频率的变化情况.这些角度信息可以帮助我们分析信号的类型(体波或面波)及来源方向,从而可对海上气旋活动进行跟踪和研究.