远震与极远震部分震相的幅值-震级-震中距-深度建模与应用研究

不同震相具有不同的振动特性和传播规律,对应各自不同的幅值-震中距-深度衰减规律,本文基于禁核试核查国际数据中心公报,统计P,PcP,PKP,PKPbc及PKPab远震和极远震震相样本随震中距的分布,运用基于残差统计的迭代方法回归上述震相的幅值-震级-震中距-深度模型,通过震级残差标准差与均值的统计进行模型评估,结果显示:P,PcP,PKP,PKPbc及PKPab震相的震级残差标准差范围为0.30—0.36,满足一般震相相容性判断的需求;除PKPbc的残差均值大于0.03外,其余震相残差均值均为0.01左右,模型的系统偏差极小,甚至可以忽略不计。最后针对模型进行了幅值预测比对、震级相容性检测、极远震体波震级计算等三个不同场景的应用研究,验证模型可用于日常地震监测。      

对朝鲜2006年、2009年和2013年3次地下核试验的相对定位

采用双差定位方法, 对朝鲜2006年、2009年和2013年的3次核试验进行相对定位.根据19个区域地震台和8个远震台的垂直分量波形资料, 计算了多种震相(P波、S波和LR波等)的互相关时差, 并由测量时差反演两两核爆的相对空间位置, 通过随机生成部分台站组合进行扰动实验以估算定位的不确定度.结果表明, 相对于朝鲜2009年核试验, 2013年核试验位于其南257 m、西385 m, 2006年核试验位于其南503 m、东2589 m.当扰动实验中随机选取的台站数目为20个时, 在95%置信度下, 朝鲜2013年和2006年核试验相对于2009年核试验的地表定位结果的不确定度约为150 m.      

基于信号包络线相似性的特定场地地下爆炸识别方法研究

基于信号包络线相似性, 本文提出了特定场地地下爆炸的识别方法, 并将其用于一个特定场地地震事件分析, 以评估该方法对特定场地爆炸事件的识别效果. 结果表明, 在误警率约为6.3%的情况下, 事件间距小于15 km的爆炸事件漏检率约为0.5%, 事件间距在15—30 km范围内的爆炸事件漏检率约为5.0%. 与波形互相关方法相比, 本文方法大幅扩大了有效识别特定场地爆炸事件的空间范围.      

地下爆炸各向同性源和补偿线性矢量偶极源共同作用对Rg波低谷点的影响

本文利用地震面波激发理论计算了两种震源不同相对强度、相对埋深及源时间函数情况下的Rg波频谱,研究地下爆炸中各向同性（ISO）源和补偿线性矢量偶极（CLVD）源共同激发的Rg波信号低谷点特性。结果表明,由于两种震源相对强度、相对埋深及源频谱的影响,混合信号低谷点频率与单一CLVD源激发的信号有很大差异,因此实际地下爆炸中低谷点频率与CLVD源埋深不能单纯地满足理论的反比关系,直接用理论式估算地下爆炸埋深是不足的。      

多事件联合与双差地震定位方法研究：以朝鲜核试验定位为例

双差定位法(Double-difference Earthquake Location,简称DD)和多事件联合定位法(Joint Hypocenter Determination,简称JHD)是精确多事件定位中常用的两种方法.对震源机制相近的相邻事件，DD方法利用事件之间的相对到时精准地反演它们之间的相对位置，到时差数据能够利用波形互相关等方法直接测量，但是却无法准确地确定绝对位置；相比之下，JHD方法能够同时反演事件的绝对位置和台站走时校正值.结合两种方法的优点，本文提出一种混合定位方法，同时利用绝对到时数据和到时差数据准确地反演事件绝对位置和台站走时校正.本文利用模拟数据对该方法进行了验证并将其应用于朝鲜核试验定位，结果表明该方法能够有效减小走时计算误差所导致的定位误差.对于朝鲜核试验，相比单次事件+DD定位方法和JHD方法，相对Myers的定位结果定位偏差分别减小45.67%和40.00%.     

禁核试核查国际监测系统中的USRK及KSRS台阵对朝鲜地下核试验场的地震信号检测能力评估

根据禁核试核查国际监测系统中的USRK及KSRS台阵的实际记录数据，统计建立了这两个台阵的本底噪声水平分布概率模型。基于地下爆炸的源频谱模型及比例关系，对2009年5月25日朝鲜核试验在这两个地震台阵上的实际记录信号幅值进行了比例折算，得到了更小震级的“朝鲜地下核试验”在这两个地震台阵上的多频带信号幅值。在3倍信噪比检测条件下，利用概率模型法分别得到了这两个地震台阵对朝鲜地下核试验场小震级地下核试验的多频带信号检测能力。结果表明，震中距在400 km左右的两台阵对朝鲜地下核试验地震信号的检测阈值均随着频率的升高而逐渐降低，即高频段的检测能力强于低频段。这两个地震台阵的最高信号检测能力均出现在6.0—9.0 Hz频带，90%检测概率条件下，USRK和KSRS在该频带的检测阈值分别为m_b1.5和m_b2.2。