重力观测数据的“高频震颤波”

摘 要：通过对湖州地震台重力资料的“高频震颤异波”统计分析得出，这些震颤信号中的一部分来自西太平洋的台风;一部分出现在强地震前，并且持续时间与地震震级成正比，震级越大，持续时间越长。

关键词：湖州地震台;重力;震颤异常波

The gravity observation abnormal tremor wave

Fang Yanxun

Huzhou Seismic Station of Zhejiang Earthquake Administration ZhejiangHuzhou 313000

Abstract：Through the Huzhou Seismic Station gravity data Abnormal tremor wave statistical analysis，that part of the tremor signal from the west Pacific typhoon;Part of the appeared in before the earthquakes，and duration and earthquake magnitude is proportional to the magnitude，duration，the greater the longer.

Keywords：Huhou seismic station;gravity;Abnormal tremor wave

关于“震前扰动”现象国内外有过一些研究，广泛出现在重力仪、倾斜仪、应变仪和地震仪等多种观测资料中（许绍燮，2006;杨义陵等，2003;张雁滨等，2002;张雁滨等，2006;赵根模等，2001）。

最早的“震前扰动”现象是日本的Kizawa在GS12重力仪的观测记录中，发现了 “震前重力扰动”，在一次强震发生的前三天，发现一系列的特殊脉动叠加在重力潮汐曲线上，并一直持续到强震发生。另外，日本的Kanamori在美国加州Pasadena地震台宽带地震仪的记录中也发现了一次大震前数十小时的“震前扰动”现象。有学者报道在武汉的LacosteET20重力仪也记录到一次大地震发生前两天出现的“重力扰动”现象，并推测其为一种短临異常（郝晓光等，2008;胡小刚等，2008）。也有相关文献分析了，强台风形成和移动行径过程中，观测资料也记录到了类似的高频震颤波，高频震颤波再度引起热议和关注。湖州地震台的重力观测能否也记录到类似的高频震颤波现象？具体的变化特征又如何？是什么原因引起的高频震颤波？

1 台站及重力仪概述

湖州地震台位于浙北的湖州市南郊。该区域属道场山脉，为燕山期花岗岩体。有苏州—湖州的北东向断裂、长兴（湖州）—屯溪北东向断裂、及湖州—加善东西向断裂三条断裂交汇（方燕勋，2012）。我们所安装的DZW微伽重力仪是我国自行研制的一种高精度重力仪。它能精确地测量出地球重力场微小的变化。是研究固体潮和地震前兆的一种重要手段。该仪器能长期连续观测，在第一代DZW型重力仪研制的基础上生产出的第二代重力仪进行了机电一体化。在不降低精度的前提下进一步提高了该仪器的可靠性。该仪器安装简单、方便，可以更好地为地震科学和地球物理科学研究服务。

2 观测资料与“高频震颤波”分析

由于震颤的特殊性，暂时无法对其进行完整具体的定义。不过其具有一定的特点：

频率：震颤的频率范围比地震信号要低，而高于固体潮信号。

震颤源：震颤源的位置并非固定在一点，由于其产生原因可能是一系列慢事件，因此，震颤源的位置是移动的。

我们对湖州地震台2010年8月至2012年6月的重力观测资料进行整理，利用滤波分析，多次发现在固体潮观测曲线上存在着“异常震颤波”（表1）。

对这些震颤的异常信号，首先，我们通过与观测环境、温度、气压变化等进行相关分析，结果无明显关联，并且也排除了来自局部的干扰。而且根据表2分类归纳结果分析，“高频震颤波”在重力观测资料中，主要以潮汐波曲线上存在变粗的记录特征为主。一部分“高频震颤波”是由台风引起，而其余的“高频震颤波”之后则往往有强地震发生。

2.1 台风引起的“高频震颤波”

台风是围绕低气压中心猛烈旋转的热带大气旋涡，其半径约在几十公里到上百公里以上，在热带气旋区域内，水平气压梯度很大，所到之处均带来大风和暴雨，蕴含巨大能量。其移动速度平均约20～30km/h。当它登陆后，受到粗糙不平的地面摩擦影响，风力便大大减小，能量减小。我们通过对震颤信号与台风的运动路径、气压、风速等因素之间的关系分析，发现震颤信号主要与台风运动中心进入中国大陆近海后与湖州的观测点之间的距离，以及风速大小这两个因素密切关联（图1、图2）（注：重力观测数据每分钟一个，均为未乘格值的count值，文中所有图例均如此）。

2012年第5号强热带风暴“泰利”始于南海，向东北方向运行，由于在近海生成，影响面较大，“泰利”中心经过的附近海面阵风可达12级，而沿海过程雨量可达80～150mm，局部超200mm。图2中我们给出了2012年的第5号台风“泰利”整个生命过程中台风中心的运动路径到我们观测点的距离变化（图2a）、风速变化（图2b），以及重力观测资料2012年6月份的高频滤波。从图1可知，“震颤异常波”主要集中台风发生中，其震颤过程、震颤强弱与台风的生命过程以及路径变化、台风强弱过程相吻合。