基于密集喜馬拉雅一期臺陣的2013年2月15日俄羅斯車?yán)镅刨e斯克隕石墜落事件的地震學(xué)觀測
發(fā)布時間:2021-07-10 14:37
喜馬拉雅科學(xué)探測臺陣是覆蓋整個中國大陸的密集流動觀測臺陣,其中的第一期臺陣布設(shè)在中國西南部的南北地震帶南段。本文中,我們分析了喜馬拉雅一期臺陣記錄到的2013年2月15日俄羅斯車?yán)镅刨e斯克隕石墜落事件的數(shù)據(jù)。這是自1908年通古斯隕石大爆炸事件發(fā)生以來最大的外來物體進入地球大氣層的事件。本次隕石墜落事件所輻射出的地震能量被全世界范圍的地震臺站記錄到,包括遠在4 000km以外的喜馬拉雅一期臺陣。然而,在隕石墜落事件發(fā)生的約20min前,湯加地區(qū)發(fā)生了一次5.8級地震,此次地震信號對隕石墜落信號在喜馬拉雅一期臺陣的波形記錄上產(chǎn)生了干擾。為了測試從隕石墜落事件中監(jiān)測到微弱地震信號的可行性,我們計算了速度譜分析圖,并對面波信號進行了頻率―波數(shù)(F-K)分析。我們識別到一個后方位角(BAZ)約為329.7°,慢度34.73s/deg的震相,與俄羅斯隕石事件的面波震相(BAZ約為325.97°)一致。隕石事件的面波震級MS=3.94±0.18。我們還對日本F-net寬頻帶地震臺陣的數(shù)據(jù)做了同樣的分析,得到隕石事件面波的后方位角為316.61°。綜合喜馬拉雅一期臺陣和F-ne...
【文章來源】:世界地震譯叢. 2019,50(03)
【文章頁數(shù)】:16 頁
【部分圖文】:
圖3(a)對于給定后方位角110.65°的速度譜分析圖
236世界地震譯叢50卷自助法估計了BAZ的標(biāo)準(zhǔn)誤差(Koper,2005)。用于F-K分析的喜馬拉雅一期臺陣的臺站有51個。在自助法的每一步迭代中,我們將第i道波形用51道波形中隨機選取的一道代替(1≤i≤51),也就是說,每一次迭代中會有隨機數(shù)量的波形被替代。我們進行了10次迭代,得到湯加地震BAZ計算的標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.9°。圖4(a)對圖2b中藍色框內(nèi)的湯加地震震相的F-K分析(原圖為彩色圖———譯注)。黑色五角星代表估計的最佳慢度值。三角形代表在慢度搜索中利用自助法對波形重采樣后得到的慢度,從而估算慢度的標(biāo)準(zhǔn)誤差。計算能量束時提取震相所用的時間窗口長度為140s。所有的波形經(jīng)過0.03~0.05Hz帶通濾波處理。最終得到的最佳后方位角為111.0°。(b)對喜馬拉雅一期臺陣中51個選取臺站和(c)一個子臺陣的深綠色框內(nèi)震相的F-K分析。圖(b)中選取的是圖2b中的51個臺站,圖(c)中選取的是喜馬拉雅一期臺陣一個小區(qū)域內(nèi)的29個臺站(圖5中藍色矩形框所示)。波形經(jīng)過0.05~0.07Hz帶通濾波處理。圖(b)和圖(c)中提取震相的時間窗口長度均為100s。雖然圖(b)和圖(c)中的最佳后方位角接近(333.4°和329.7°),但由于圖(c)中臺站分布更加集中,因此,圖(c)中后方位角的標(biāo)準(zhǔn)誤差要遠小于圖(b)
238世界地震譯叢50卷圖6(a)圖2b中藍色框內(nèi)震相的F-K分析(原圖為彩色圖———譯注)。這里使用了喜馬拉雅一期臺陣的所有臺站。參考臺站、時間窗口、濾波頻段均與圖4a相同。(b)圖2b中深綠色框內(nèi)震相的F-K分析。同樣使用了喜馬拉雅一期臺陣的所有臺站。參考臺站、時間窗口、濾波頻段均與圖4b相同2013年2月15日03:00:00之后2800~2900s(協(xié)調(diào)世界時03:46:40~03:48:20)作為時間窗,我們得到一個慢度為34.73s/deg,BAZ為329.7°的震相(圖4c)。與美國地質(zhì)調(diào)查局定位結(jié)果的偏差為3.73°,比圖4b中的偏差7.43°小很多。能量束的匯聚效果更好,對應(yīng)BAZ的標(biāo)準(zhǔn)誤差從142.4°降至1.6°,說明計算結(jié)果更穩(wěn)定。最佳慢度為34.73s/deg,對應(yīng)速度為3.21km/s,與圖2a中的約3km/s的速度相一致。另一方面,從喜馬拉雅一期臺陣中選取的51個臺站也具有大孔徑,但對湯加地震事件的影響較。▓D4a),主要是因為湯加地震事件的面波信噪比更高,持續(xù)時間更長,使得信號的一致性更好,BAZ的計算誤差更校如前所述,我們只使用喜馬拉雅一期臺陣的一部分子臺陣用于速度譜分析和F-K分析。如果我們使用所有350個臺站,湯加地震事件的F-K分析結(jié)果顯示出一個明顯的面波震相,對應(yīng)后方位角的標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.6°(圖6a)。然而,隕石事件的F-K分析同時受到噪聲和湯加地震信號的干擾(圖6b),使得BAZ結(jié)果與美國地質(zhì)調(diào)查局的定位結(jié)果相比存在較大偏差(約為89.6
本文編號:3276102
【文章來源】:世界地震譯叢. 2019,50(03)
【文章頁數(shù)】:16 頁
【部分圖文】:
圖3(a)對于給定后方位角110.65°的速度譜分析圖
236世界地震譯叢50卷自助法估計了BAZ的標(biāo)準(zhǔn)誤差(Koper,2005)。用于F-K分析的喜馬拉雅一期臺陣的臺站有51個。在自助法的每一步迭代中,我們將第i道波形用51道波形中隨機選取的一道代替(1≤i≤51),也就是說,每一次迭代中會有隨機數(shù)量的波形被替代。我們進行了10次迭代,得到湯加地震BAZ計算的標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.9°。圖4(a)對圖2b中藍色框內(nèi)的湯加地震震相的F-K分析(原圖為彩色圖———譯注)。黑色五角星代表估計的最佳慢度值。三角形代表在慢度搜索中利用自助法對波形重采樣后得到的慢度,從而估算慢度的標(biāo)準(zhǔn)誤差。計算能量束時提取震相所用的時間窗口長度為140s。所有的波形經(jīng)過0.03~0.05Hz帶通濾波處理。最終得到的最佳后方位角為111.0°。(b)對喜馬拉雅一期臺陣中51個選取臺站和(c)一個子臺陣的深綠色框內(nèi)震相的F-K分析。圖(b)中選取的是圖2b中的51個臺站,圖(c)中選取的是喜馬拉雅一期臺陣一個小區(qū)域內(nèi)的29個臺站(圖5中藍色矩形框所示)。波形經(jīng)過0.05~0.07Hz帶通濾波處理。圖(b)和圖(c)中提取震相的時間窗口長度均為100s。雖然圖(b)和圖(c)中的最佳后方位角接近(333.4°和329.7°),但由于圖(c)中臺站分布更加集中,因此,圖(c)中后方位角的標(biāo)準(zhǔn)誤差要遠小于圖(b)
238世界地震譯叢50卷圖6(a)圖2b中藍色框內(nèi)震相的F-K分析(原圖為彩色圖———譯注)。這里使用了喜馬拉雅一期臺陣的所有臺站。參考臺站、時間窗口、濾波頻段均與圖4a相同。(b)圖2b中深綠色框內(nèi)震相的F-K分析。同樣使用了喜馬拉雅一期臺陣的所有臺站。參考臺站、時間窗口、濾波頻段均與圖4b相同2013年2月15日03:00:00之后2800~2900s(協(xié)調(diào)世界時03:46:40~03:48:20)作為時間窗,我們得到一個慢度為34.73s/deg,BAZ為329.7°的震相(圖4c)。與美國地質(zhì)調(diào)查局定位結(jié)果的偏差為3.73°,比圖4b中的偏差7.43°小很多。能量束的匯聚效果更好,對應(yīng)BAZ的標(biāo)準(zhǔn)誤差從142.4°降至1.6°,說明計算結(jié)果更穩(wěn)定。最佳慢度為34.73s/deg,對應(yīng)速度為3.21km/s,與圖2a中的約3km/s的速度相一致。另一方面,從喜馬拉雅一期臺陣中選取的51個臺站也具有大孔徑,但對湯加地震事件的影響較。▓D4a),主要是因為湯加地震事件的面波信噪比更高,持續(xù)時間更長,使得信號的一致性更好,BAZ的計算誤差更校如前所述,我們只使用喜馬拉雅一期臺陣的一部分子臺陣用于速度譜分析和F-K分析。如果我們使用所有350個臺站,湯加地震事件的F-K分析結(jié)果顯示出一個明顯的面波震相,對應(yīng)后方位角的標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.6°(圖6a)。然而,隕石事件的F-K分析同時受到噪聲和湯加地震信號的干擾(圖6b),使得BAZ結(jié)果與美國地質(zhì)調(diào)查局的定位結(jié)果相比存在較大偏差(約為89.6
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