影响康定地震台形变观测数据的主要干扰因素

陈 超，谭 刚，张 理，郭 凤，康 珠

(四川省地震局康定地震台，四川康定 626000)

康定地震台运行有JB3M金属水平摆倾斜仪及VS型垂直摆倾斜仪，长期以来为地震监测预报工作提供了大量连续、可靠的第一手观测数据。两套倾斜仪都会受到各种干扰因素的影响，从而给地震分析预测工作带来不便。每个台站都有自己独特的干扰来源。为了让地震分析预报人员能够准确识别康定台的干扰信息和地震异常信息，本文以康定地震台仪器档案、观测日志以及在日常工作中积累的经验为基础，收集、整理了两套倾斜仪观测资料在日常工作中遇到的各种干扰因素并举例说明。

1 康定地震台简介

康定地震台位于四川省甘孜藏族自治州康定县炉城镇，地处鲜水河断裂带南东段及龙门山、鲜水河、安宁河三大主干断裂复合部位。台站背靠郭达山，门前雅拉河由北向南流过。观测山洞位于台站西侧的郭达山山坡下，进深22 m，顶层及两侧覆盖厚度大于60 m，洞体呈“T”字型，基岩岩性为三叠纪灰岩，岩性坚硬、致密。洞内设一道水泥门，5道减压隔离门，洞室内年温差≤1.0℃，日温差≤0.1℃，湿度＞95%。两套倾斜仪分别安装于“T”字顶部左右洞室。

2 仪器概况

康定台JB3M金属水平摆倾斜仪于1970年6月正式安装启用。安装时A=1.000 m，1982年8月改为A=2.670 m，1989年12月改为A=3.000 m(注:A为光杆长度，即本体摆锤反光镜至记录器之距)，从此沿用至今。JB3M金属水平摆倾斜仪属人工模拟观测手段，在康定地震台有着较长历史，台上工作人员在仪器操作及数据处理方面的水平较高。该仪器运行至今，性能稳定，日变呈两峰两谷形态，能够清晰地记录到固体潮汐的变化情况，与VS型垂直摆倾斜数字仪能够进行较好的对比分析。

VS型垂直摆倾斜仪是康定台在“十五数字化地震观测网络”工程建设期间新安装的一种全新的前兆数字观测仪器。该仪器是我国自行研发的一种高精度倾斜仪，具有较高的测量精度和稳定性，其灵敏度为0.001″，日零漂为0.005″，能很好地测量固体潮汐变化［1］，是地震前兆观测的重要仪器之一。康定台于2007年6月完成洞室改造，洞室达到了VS型垂直摆倾斜仪的观测环境要求［2］，2007年10月完成仪器的安装调试并正式运行。从运行以来的观测数据可以看出，该仪器性能稳定，分钟值曲线固体潮波形完整、清晰，曲线光滑，波形呈两峰两谷的形态，能很好地记录到固体潮汐变化。

3 影响观测数据的干扰因素分析

通过整理、分析仪器安装运行以来的工作手薄、工作日志及观测数据，总结出康定台两套倾斜仪在没有仪器故障的情况下，受到的主要干扰因素有以下5种:人为干扰、大风干扰、地震干扰、降雨干扰及强日照干扰。其中，地震干扰、降雨干扰和强日照干扰在记录曲线图上的表现尤为明显，通过日值图和一阶差分进行对比(参见图1)，可以明显地看出上述干扰对观测数据的影响是比较大的。

图1 康定台VS型垂直摆倾斜仪日值图与一阶差分对比(2013年全年)

3.1 人为干扰

JB3M金属水平摆倾斜仪的人为干扰主要是调光点、标定、检修仪器造成的。对于此类干扰都进行了人工校正，除了在工作日志上有记录外，记录曲线图上表现不明显。VS型垂直摆倾斜仪的人为干扰主要为调零、进洞作业引起，在数据预处理后，记录曲线图上表现不明显，但是在原始数据生成的记录曲线图上则表现突出(参见图2)。

图2 康定台VS型垂直摆倾斜仪调零干扰(2013年12月09日)

3.2 大风干扰

康定地震台所处区域地理位置特殊，常年大风不断。大风干扰在时值图和日值图上没有明显表现，但是在分钟值曲线图上却可以清晰地记录到。JB3M金属水平摆倾斜仪是逐时值观测，大风干扰观测记录不明显;VS型垂直摆倾斜仪精确至分钟值记录，在其分钟值记录曲线图上干扰明显(参见图3)，其干扰呈锯齿状，时间多发生在12点至19点之间。

图3 康定台VS型垂直摆倾斜仪大风干扰(2014年4月21日至22日)

3.3 地震干扰

地震干扰在JB3M金属水平摆倾斜仪记录相纸上的表现为:记录曲线模糊或短时间内断记，因为是人工模拟操作，在记录相纸上持续时间小于3小时的缺数可以人为内插数据，所以中小地震造成的干扰在记录曲线图上的表现并不明显，除非是在地震较大的情况下才会在记录曲线图上反映出来(参见图4)。VS型垂直摆倾斜仪是数字信号记录，地震发生后产生的区域地壳形变，只要在其感应范围内都可以精确记录到。

图4 康定台JB3M金属水平摆仪“4·20”芦山地震干扰(2013年4月)

3.4 降雨干扰

降雨干扰是在雨季时康定台两套倾斜仪观测数据受到的重要干扰之一，原因是雅拉河、折多河距离观测点较近，两条河流受降雨影响水位升降明显，加上山洞基岩为灰岩，洞内潮湿、易积水，最终造成了康定台观测数据受降雨干扰明显的现状(参见图5)。

3.5 强日照干扰

图5 康定台JB3M金属水平摆倾斜仪降雨干扰(2013年9月)

强日照干扰是康定台两套倾斜仪观测数据受到的另一个显著干扰。台站及山洞建造在郭达山西面。由于海拔较高加上日照强烈，当太阳偏西的时候，阳光直接照射在山洞及整个山体上，形成的热形变对记录曲线干扰明显(参见图6)。强日照干扰持续天数较长时，则观测数据变化速率增大，仪器调光点或调零时间为之缩短，精度也随之降低。康定台受强日照干扰的时间一般在下午15点至18点之间。

图6 康定台JB3M金属水平摆倾斜仪强日照干扰(2013年6月)

3.6 其他干扰

除了上述几种干扰之外，在日常工作中还会遇到零点台阶干扰及一些不明原因的干扰。零点台阶干扰只在VS型垂直摆倾斜仪的00点偶然出现，是软件自身的原因，每日完成数据采集后绘制连续曲线，如有出现需手动处理;其他不明原因干扰的主要表现形式为突跳、短时间内记录曲线畸变等。此类干扰不常见，除零点台阶干扰幅度较大以外，其余干扰对整体记录图形的影响不大。

4 讨论

通过对各种干扰因素的整理、分析，确定了影响康定台观测数据干扰因素的种类及其在记录曲线图上的表现形式，为后续对各种干扰因素的分析判断打下了基础。在收集、整理观测资料干扰因素的过程中，我们也发现了在日常工作中存在的漏洞:对干扰因素认识不清、不够重视，对各干扰因素在工作薄及观测日志上的填写过于简单或者描述错误，有的甚至没有填写。正确认识各种干扰因素，详实填写每日的工作日志，让各级分析预报人员快速地分辨出干扰信息和异常信息至关重要。这就要求台站工作人员在日常工作中要做到认真、仔细，努力地维护好仪器，出现问题及时解决，降低可以克服的干扰因素对观测数据的影响。在遇到人力无法解决的干扰因素的时候，一定要做好工作日志的填写，在填写工作日志的时候尽量做到台站工作人员对干扰的描述规范一致。随着康定地震台周边环境(单位、私人建房及修路)的变化，肯定会产生新的干扰源，在今后的工作中，要随时注意收集、核实相关信息，做到准确填报。

［1］中国地震局监测预报司.地壳形变数字观测技术［M］.北京:地震出版社，2003.

［2］中国地震局.地震及前兆数字观测技术规范［M］.北京:地震出版社，2001.