基于三分量数据的云南地区背景噪声源分析
发布时间：2021-02-04 14:11
背景噪声特性及噪声源的分布逐渐成为深化背景噪声互相关研究的关键问题。基于2015—2016年云南地区48个固定数字地震台的连续三分量记录,使用互相关计算提取台站对经验格林函数,基于经验格林函数正负支信噪比特性,结合海浪波高数据,得到云南地区5～10 s,10～20 s,20～40 s台站对信噪比的方位分布和时间变化特征。结果表明:云南地区三分量的噪声源优势方位在不同周期内均有差别,5～10 s噪声源优势方位变化较稳定,当海洋活动相对剧烈时,ZZ,RR分量比TT分量易受到影响;10～20 s噪声源优势方位变化与海洋活动的季节性变化规律较一致,1—6月ZZ,RR分量优势方位角指向E向和WS向,TT分量则以E向为主,7—12月ZZ,RR分量优势方位角明显指向WS向,TT分量在7—9月指向WS向,在10—12月则指向E向和WS向;20～40 s内的噪声强度较小且随时间变化稳定。因此,云南地区噪声能量源主要与北太平洋和孟加拉湾—安达曼海—北印度洋一带的活动有关。
【文章来源】：地震研究. 2020,43(04)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
云南地震台网测震台站分布图
通过对任意2个时间序列做互相关计算得到的正负2个分支,代表面波在两台站间沿相反方向传播。互相关函数正负支对应于介质经验格林函数的因果关系,如果背景噪声源完全随机分布,则正负支几乎是对称的。但在实际观测中,正负支的振幅存在巨大差异,主要取决于台站对连线两侧的稳相区域,在稳相区域之外的噪声源对提取格林函数的影响较小(Snieder,Roel,2004)。因此可通过对若干台站对间互相关函数的不对称性估算噪声能量流的主要方向从而估计噪声源的空间分布和时间变化(Stehly et al,2006;Yang et al,2008)。图2为利用LOP-TNC台站对2年的连续背景噪声进行互相关叠加得到的经验格林函数,负支表示能量从TNC传播至LOP,正支表示能量从LOP传播至TNC。从图中可以看出,ZZ和RR到时几乎一致,而TT与RR分量到时有明显差异,表示勒夫波比瑞利波传播速度更快,对比正负支的振幅大小可看出,由LOP传播至TNC方向的能量更大。1.2 信噪比计算
为系统对比云南地区三分量噪声源方位,本文主要分5个时段(2015—2016年、2年的1—3月共6个月、2年的4—6月共6个月、2年的7—9月共6个月、2年的10—12月共6个月)分别作出云南地震台网所有台站对5～10 s,10～20 s,20～40 s周期的噪声信噪比方位分布图(图5～9),图中极径指向噪声能量到达的方向,极径大小表示10°范围内信噪比的平均。在没有做信号几何衰减矫正的情况下,为突显噪声能量优势来源方向和减少台站间距对格林函数恢复的影响,剔除信噪比小于10、台站间距为2～15倍波长的台站对。图5是所有台站对2年的经验格林函数正负方向信噪比的方位分布图。从图中可见,5～10 s,三分量噪声源的优势方向为近90°(以正N向为0°),即E向,其中TT分量的噪声源优势方向更显著,RR分量优势方位角范围更大。10～20 s,ZZ,RR分量较明显的优势方位角为170°～210°,即WS向,而TT分量优势方位角为70°～110°,即E向。20～40 s,ZZ,RR分量噪声源优势方位为90°～140°,180°～220°,其中ES向更为显著,而TT分量噪声源优势方向不明显,广泛分布在20°～120°,160°～220°(表1)。图4 MAS-MIL台站对2015—2016年每月叠加的三分量经验格林函数
【参考文献】：
期刊论文
[1]福建地区环境噪声特性研究[J]. 蔡辉腾,陈颙,金星,徐嘉隽,徐艺鹤,李稳. 地震研究. 2019(01)
[2]赣北及其邻区地震重新定位及P波速度结构研究[J]. 肖孟仁,罗丽,曾文敬,陈浩,郭江春. 华南地震. 2018(03)
[3]CAP方法反演新丰江锡场地区ML4.0级以上地震震源机制解[J]. 王力伟,吴国瑞,黄柳芳. 华南地震. 2018(03)
[4]基于不同方法、地壳速度模型的地震定位研究及其在安徽地区的应用[J]. 谢石文,黄显良,杨波,郁建芳,袁勇,张明明,夏仕安,韩成成. 华南地震. 2018(01)
[5]基于背景噪声的川滇地区勒夫波层析成像[J]. 郑定昌,王俊. 地震学报. 2017(05)
[6]东北地区背景噪声的Rayleigh和Love波相速度层析成像[J]. 付媛媛,高原. 地球物理学报. 2016(02)
[7]华北地区勒夫波噪声层析成像研究[J]. 房立华,吴建平,王未来,王长在,杨婷. 地球物理学报. 2013(07)
[8]华北地区基于噪声的瑞利面波群速度层析成像[J]. 房立华,吴建平,吕作勇. 地球物理学报. 2009(03)
本文编号：3018441
【文章来源】：地震研究. 2020,43(04)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
云南地震台网测震台站分布图
通过对任意2个时间序列做互相关计算得到的正负2个分支,代表面波在两台站间沿相反方向传播。互相关函数正负支对应于介质经验格林函数的因果关系,如果背景噪声源完全随机分布,则正负支几乎是对称的。但在实际观测中,正负支的振幅存在巨大差异,主要取决于台站对连线两侧的稳相区域,在稳相区域之外的噪声源对提取格林函数的影响较小(Snieder,Roel,2004)。因此可通过对若干台站对间互相关函数的不对称性估算噪声能量流的主要方向从而估计噪声源的空间分布和时间变化(Stehly et al,2006;Yang et al,2008)。图2为利用LOP-TNC台站对2年的连续背景噪声进行互相关叠加得到的经验格林函数,负支表示能量从TNC传播至LOP,正支表示能量从LOP传播至TNC。从图中可以看出,ZZ和RR到时几乎一致,而TT与RR分量到时有明显差异,表示勒夫波比瑞利波传播速度更快,对比正负支的振幅大小可看出,由LOP传播至TNC方向的能量更大。1.2 信噪比计算
为系统对比云南地区三分量噪声源方位,本文主要分5个时段(2015—2016年、2年的1—3月共6个月、2年的4—6月共6个月、2年的7—9月共6个月、2年的10—12月共6个月)分别作出云南地震台网所有台站对5～10 s,10～20 s,20～40 s周期的噪声信噪比方位分布图(图5～9),图中极径指向噪声能量到达的方向,极径大小表示10°范围内信噪比的平均。在没有做信号几何衰减矫正的情况下,为突显噪声能量优势来源方向和减少台站间距对格林函数恢复的影响,剔除信噪比小于10、台站间距为2～15倍波长的台站对。图5是所有台站对2年的经验格林函数正负方向信噪比的方位分布图。从图中可见,5～10 s,三分量噪声源的优势方向为近90°(以正N向为0°),即E向,其中TT分量的噪声源优势方向更显著,RR分量优势方位角范围更大。10～20 s,ZZ,RR分量较明显的优势方位角为170°～210°,即WS向,而TT分量优势方位角为70°～110°,即E向。20～40 s,ZZ,RR分量噪声源优势方位为90°～140°,180°～220°,其中ES向更为显著,而TT分量噪声源优势方向不明显,广泛分布在20°～120°,160°～220°(表1)。图4 MAS-MIL台站对2015—2016年每月叠加的三分量经验格林函数
【参考文献】：
期刊论文
[1]福建地区环境噪声特性研究[J]. 蔡辉腾,陈颙,金星,徐嘉隽,徐艺鹤,李稳. 地震研究. 2019(01)
[2]赣北及其邻区地震重新定位及P波速度结构研究[J]. 肖孟仁,罗丽,曾文敬,陈浩,郭江春. 华南地震. 2018(03)
[3]CAP方法反演新丰江锡场地区ML4.0级以上地震震源机制解[J]. 王力伟,吴国瑞,黄柳芳. 华南地震. 2018(03)
[4]基于不同方法、地壳速度模型的地震定位研究及其在安徽地区的应用[J]. 谢石文,黄显良,杨波,郁建芳,袁勇,张明明,夏仕安,韩成成. 华南地震. 2018(01)
[5]基于背景噪声的川滇地区勒夫波层析成像[J]. 郑定昌,王俊. 地震学报. 2017(05)
[6]东北地区背景噪声的Rayleigh和Love波相速度层析成像[J]. 付媛媛,高原. 地球物理学报. 2016(02)
[7]华北地区勒夫波噪声层析成像研究[J]. 房立华,吴建平,王未来,王长在,杨婷. 地球物理学报. 2013(07)
[8]华北地区基于噪声的瑞利面波群速度层析成像[J]. 房立华,吴建平,吕作勇. 地球物理学报. 2009(03)
本文编号：3018441
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