本文關(guān)鍵詞：利用P波初始信息實時估算震級的方法研究

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【摘要】：地震預警是一種有效的防震減災新手段,其中利用P波初始信息估算震級是地震預警技術(shù)研究中的一個熱點。目前,不同的地震預警震級估算方法普遍存在結(jié)果離散較大,且存在大震低估、小震高估的問題。在地震預警系統(tǒng)中,震級估算技術(shù)環(huán)節(jié)不僅涉及到基于記錄初始段的震級估計方法,還涉及一個地震學熱點問題:地震的大小能否由震源初始破裂釋放的有限能量和臺站獲取的有限長度的記錄信息來確定。針對上述亟待解決的問題,本文論述P波初動包含的信息與中、小地震震源參數(shù)的理論關(guān)系,分析總結(jié)地震預警震級估算的常用方法,研究不同地區(qū)中、強地震強震記錄初始信息存在的差異特征,提出預警震級估算的新參數(shù)和新方法,推薦一種更加注重實效性和準確性的震級估算方法。本文的主要內(nèi)容包括:(1)基于震源位錯模型為圓盤型的中、小地震的遠場P波位移初動理論,應用實際地震記錄,探討P波初動位移場與地震大小的關(guān)系,指出地震P波初動位移幅值和初動半周期與震源半徑和波速等震源參數(shù)的存在定量關(guān)系�？偨Y(jié)分析現(xiàn)階段國內(nèi)外常用的地震預警震級參數(shù)計算方法和各種方法的特點,然后針對所有方法分別從大震“飽和”的現(xiàn)象和離散程度等方面分析不同預警震級參數(shù)在實際應用中表現(xiàn)出來的可靠性差異。(2)研究不同地區(qū)、不同地震事件的強震記錄P波初始段信息存在的差異:首先,討論汶川主余震序列不同地震事件初動波形的特征,確定中強地震初動的半周期參數(shù)與地震震級的相關(guān)性;其次,考慮衰減關(guān)系的影響,研究在P波震相到S波震相時間范圍內(nèi),位移峰值隨時間窗長逐漸增大的變化特征,以及不同震級之間位移峰值曲線出現(xiàn)的規(guī)律性特點;最后,研究特征周期參數(shù)在P-S波時間范圍內(nèi)隨時間窗逐漸增大的變化規(guī)律。另外,對不同大小的地震初始破裂的信息存在差異的現(xiàn)象進行了研究。除此之外,對初動半周期、特征周期與震源尺度之間的關(guān)系進行了討論。(3)研究P波初動位移峰值曲線初始斜率,并對其物理意義進行解釋;提出利用P波初動上升斜率參數(shù)Sir實時估算地震預警震級的方法,通過對選取的一定震級、震中距范圍內(nèi)的地表和井下強震動記錄研究斜率參數(shù)Sir實時估算震級的應用效果進行了驗證,并與實時估算震級的Pd等方法進行對比;最后在震級估算中對斜率Sir參數(shù)的穩(wěn)定性和時效性進行了探討。
【關(guān)鍵詞】：地震預警 實時震級估算 P波初動 位移峰值 特征周期
【學位授予單位】：中國地震局工程力學研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P315.32
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 選題的背景及意義10-11
• 1.3 研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3.1 地震初始信息估算震級的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.2 地震預警系統(tǒng)中震級估算方法的應用14-15
• 1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排15-18
• 第二章 實時估算震級的理論基礎(chǔ)及方法應用18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 中、小地震輻射遠場位移場的理論推導18-24
• 2.3 實時測定震級的方法比較分析24-28
• 2.3.1 周期（頻率）類方法24-25
• 2.3.2 位移幅值類方法25-26
• 2.3.3 能量強度類方法26-28
• 2.3.4 多參數(shù)結(jié)合方法28
• 2.4 小節(jié)28-30
• 第三章 地震初始信息差異性特征的研究30-60
• 3.1 引言30-31
• 3.2 地震P波位移初動特征31-42
• 3.2.1 數(shù)據(jù)選取32-35
• 3.2.2 P波初動波形特征35-41
• 3.2.3 P波初動半周期與震級統(tǒng)計關(guān)系41-42
• 3.3 位移峰值曲線特征42-52
• 3.3.1 數(shù)據(jù)選取42-43
• 3.3.2 記錄處理和位移峰值曲線的計算43-45
• 3.3.3 不同震級的位移峰值曲線特征45-52
• 3.4 特征周期曲線特征52-57
• 3.4.1 特征周期計算處理過程53
• 3.4.2 特征周期隨時間窗變化的特征53-57
• 3.5 周期參數(shù)之間的關(guān)系57-58
• 3.6 小節(jié)58-60
• 第四章 基于P波初動位移峰值曲線斜率特征的震級實時估算方法研究60-74
• 4.1 引言60
• 4.2 P波位移峰值均值曲線初始段斜率的物理含義60-62
• 4.3 P波初動位移峰值上升斜率的實時方法研究62-64
• 4.4 Kik-net臺網(wǎng)井下記錄參數(shù)irS的應用效果64-67
• 4.4.1 數(shù)據(jù)選取64-65
• 4.4.2 參數(shù)irS和震級的相關(guān)性及其與幅值、周期方法對比65-67
• 4.5 Kik-net臺網(wǎng)井上記錄參數(shù)Sir的應用效果67-70
• 4.5.1 數(shù)據(jù)選取67-68
• 4.5.2 參數(shù)irS震級的相關(guān)性及其與幅值、周期方法對比68-70
• 4.6 參數(shù)irS的時效性分析70-72
• 4.7 小節(jié)72-74
• 第五章 結(jié)語與展望74-76
• 5.1 結(jié)語74
• 5.2 展望74-76
• 附錄76-98
• 參考文獻98-102
• 致謝102-104
• 作者簡介104
• 攻讀碩士期間參與的科研項目104

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本文編號：883613