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对大地震前的扰动现象的研究有助于认识地震孕育的动力学过程,震前重力扰动已成为关注的热点之一. 对大地震前的扰动现象的研究有助于认识地震孕育的动力学过程,震前重力扰动已成为关注的热点之一. 为检验日本Mw9.0级地震是否存在震前扰动现象,本研究利用全球超导重力仪记录到的地震前后7天内20组秒采样数据进行分析. 经潮汐、大气改正等处理去除仪器的漂移及残余潮汐效应,得到非潮汐重力变化曲线.结果表明大部分振幅大于30×10-8 m·s-2的曲线反映了全球Mw≥6级地震引起的高频波动信号,其中11组数据在3月9日Mw7.3级前震之前出现了扰动现象.震前扰动可分解为三个频段,其中,低于0.1 Hz和高于0.18 Hz的分量分别反映了地震波动信号及非构造信息,中间频段(0.118~0.18 Hz)信号能够较大程度地压制地震波动信号、并同时保留异常扰动信息.它的振幅在3月7日10时之前基本保持约1×10-8 m·s-2,之后开始逐渐增大,到3月9日7.3级前震前后达到最大,此后振荡衰减,振幅保持约(5~10)×10-8 m·s-2,直至主震发生.中间频段信号的变化特征与主震前的应力迁移过程以及实验记录到的地震成核过程有许多相似之处;不过,震前重力异常是否与主震前的应力加速积累有关,仍待进一步研究. 相似文献
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卫星重力和GPS测量技术可以监测地表流体(大气、海洋和陆地水)质量季节性迁移引起的地表周年形变;与陆地水等地表流体模型综合模拟的地表形变相比,卫星重力的形变监测结果避免了模型的精度不确定性带来的误差.本文利用前60阶GRACE卫星时变重力资料和“去相关”、组合滤波两类滤波方法分别解算了中国及邻区的地表季节性垂直形变,并与区内42个GPS台站上观测到的季节性信号进行了比较,发现采用“去相关”滤波方法处理后的结果优于采用组合滤波处理后的结果.文中采用“去相关”滤波方法,GRACE解算的周年垂直形变的振幅、相位和GPS结果总体上一致;少数站上GRACE和GPS得到的振幅或相位相差较大,主要因素可能与GPS解算策略、GPS观测资料的连续性或局部大气、水文过程等地球物理因素有关.在中国及邻区的陆地上GRACE解算的周年垂直形变的振幅最小值出现在TASH台站东南,约1×10-3 m;最大值出现在恒河-澜沧江流域,可达10×10-3 m.文中的结果证实了在中国及邻区可以用GRACE卫星重力这种新手段监测大尺度的地表周年垂直形变. 相似文献
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在黄海和东海采样测定了水体中的镭同位素分布,用平流扩散模型描述镭同位素分布,最小二乘方法计算了垂直涡动扩散系数和上升流或下降流流速.结果给出北黄海中部、南黄海中部、浙江沿岸和台湾北部海域存在上升流,流速分别为0.46×10-3cm·s-1、0.17×10-3~1.39×10-3cm·s-1、2.02×10-3~3.04×10-3 cm·s-1和1.06×10-3~2.51×10-3 cm·s-1.北黄海中部和东海东北部存在下降流.流速分别为-2.30×10-3 cm·s-1和-0.61×10-3~-2.10×10-3 cm·s-1.计算同时给出的垂直涡动扩散系数为5.84~48.2 cm2·s-1,平均值为22.3 cm2·s-1.北黄海和浙江沿岸上升流流速与文献的结果一致;北黄海中部存在下降流与文献的结论一致.本研究结果与文献结果一致是对所建立的方法的肯定,也是对文献研究结果的支持. 相似文献
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本文对2017年以来中国地震局在南北地震带采集到的5期相对重力测网数据进行了平差计算, 简要分析了甘东南研究区内测点平差精度, 进而分析了2019年10月28日甘肃夏河MS5.7地震前的区域重力场变化。 结果表明: ① 研究区内90%测点平差后重力值精度小于10×10-8 m·s-2, 与绝对重力观测结果符合性也较好, 表明观测质量较高, 数据可靠; ② 2017年 4月至2018年4月, 临潭—宕昌断裂南西侧重力正变化、 北东侧重力负变化, 与2017年8月8日九寨沟MS7.0地震前重力变化反向, 断裂西段夏河、 合作附近出现显著的重力差异变化; ③ 2018年4月至2019年4月, 临潭—宕昌断裂南西侧重力变化-10×10-8～-30×10-8 m·s-2、 北东侧重力变化+20×10-8～+30×10-8 m·s-2, 夏河MS5.7震中附近重力变化不明显, 呈现出围绕夏河县、 泽库县和碌曲县等三县交界地区准四象限分布的特征; ④ 强震易发生在重力变化四象限分布中心地带或正、 负异常区过渡的高梯度带上, 九寨沟MS7.0地震后, 我们曾基于流动重力异常变化在夏河MS5.7地震前做过一定程度的中期预测, 尤其是地点预测。 相似文献
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本文基于星间加速度法开展了插值公式、相关系数和采样间隔对GRACE Follow-On星间加速度精度影响的研究. 模拟结果表明:1)适当增加数值微分公式的插值点数可有效提高插值精度. 基于9点Newton插值公式,星间加速度的插值误差为4.401×10-13 m·s-2,分别基于7点、5点和3点插值公式,插值误差增加了1.192倍、6.912倍和274.029倍. 2)适当增大相关系数可有效降低星间加速度的误差. 基于相关系数0.99,星间加速度方差为3.777×10-24 m2·s-4,分别基于相关系数0.90、0.70、0.50和0.00,方差增加了9.780倍、22.404倍、26.217倍和26.820倍. 3)随着采样间隔增大,星间加速度方差逐渐降低,但卫星观测值的空间分辨率也同时降低,因此合理选取采样间隔有利于地球重力场精度的提高. 4)基于9点Newton插值公式、相关系数(K波段测量系统星间距离和星间速度0.85、GPS轨道位置和轨道速度0.95、星载加速度计非保守力0.90)和采样间隔10 s,利用预处理共轭梯度迭代法,精确和快速反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场,在120阶处累计大地水准面精度为4.602×10-4 m. 相似文献
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基于新型残余星间速度法（RIRM）反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场. 第一,由于GPS定轨精度相对较低,通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度（测量精度10-7 m·s-1）引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程. 第二,基于2点、4点、6点和8点RIRM公式对比论证了最优的插值点数. 如果相关系数和采样间隔一定,随着插值点数的增加,卫星观测值的信号量被有效加强,而卫星观测值的误差量也同时增加. 因此,6点RIRM公式是提高下一代地球重力场精度的较优选择. 第三,相关系数对地球重力场精度的影响在不同频段表现为不同特性. 随着相关系数的逐渐增大,地球长波重力场精度逐渐降低,而地球中长波重力场精度逐渐升高. 第四,基于6点RIRM公式,通过30天观测数据和采样间隔5 s,分别利用星间速度和残余星间速度观测值,在120阶次处反演下一代GRACE Follow-On累计大地水准面精度为1.638×10-3 m和1.396×10-3 m. 研究结果表明：（1）残余星间速度观测量较星间速度对地球重力场反演精度更敏感;（2）GRACE Follow-On地球重力场精度较GRACE至少高10倍. 相似文献
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综述了近年内在全球地球动力学合作观测和研究网络框架下开展的重力场观测、频谱结构和应用研究方面的成果. 内容涉及精密大气、海潮负荷信号检测, 重力潮汐和自由核章动参数测定, 海潮模型和重力固体潮模型有效性检验, 重力潮汐实验模型构制, 地球球型基频和低阶震型谱峰分裂现象和地球Chandler摆动等方面. 文章还介绍了综合现代大地测量技术, 全球超导重力仪的长期、连续观测在地表水循环、同震和震后形变、地球慢形变和地壳垂直运动等方面将发挥重要作用的情况. 相似文献
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对Burris型相对重力仪长时间断电后再次供电，分析Burris型重力仪升温过程，并使用2台Burris型重力仪（B95和B101） 2014年7月至2016年12月的实测数据，分析仪器性能。结果表明：① Burris型相对重力仪长时间断电并再次供电后，加热125 min达到恒温点，在升温过程中，读数先大幅减小后小幅增大，绝对变化率逐渐减小，通电110 h后零漂小于3×10-8 m/（s2·h），达地震重力观测仪器进网要求；② Burris型重力仪静态零漂存在由负变正的过程，不同仪器所需时间不同；③随着仪器使用年限加长，Burris型重力仪稳定性变差。忽略重力仪突跳读数，可获取测量精度在10×10-8 m/s2左右的流动重力数据；④ Burris型重力仪混合零漂和静态零漂变化基本一致，呈逐渐增大趋势，但存在差别。 相似文献
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介绍了中国科学院测量与地球物理研究所的LCR-ET20重力仪和中国地震局地震研究所的DZW-9重力仪在三峡水库首区的重力固体潮比对观测.获得了该地区高精度的重力固体潮潮汐参数,估算了DZW-9重力仪的格值,其值为（-756.06plusmn;0.05）times;10-8（mbull;s-2）/v. 分析了相应仪器的重力观测残差, 数值结果表明DZW-9重力仪的长期漂移具有线性特征, 观测精度与LCR-ET20重力仪在同一量级. 本文提供的相关结果可为该地区地表和空间大地测量观测提供有效的重力潮汐改正模型. 相似文献
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Most GPS coordinate time series, surface displacements derived from the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), and loading models display significant annual signals at many regions. This paper compares the annual signals of the GPS position time series from the Crustal Dynamics Data Information System (CDDIS), estimates of loading from GRACE monthly gravity field models calculated by three processing centers (Center of Spatial Research, CSR; Jet Propulsion Laboratory, JPL; GeoForschungsZentrum, GFZ) and three geophysical fluids models (National Center for Environmental Prediction, NCEP; Estimating the Circulation and Climate of the Ocean, ECCO; Global Land Data Assimilation System, GLDAS) for 270 globally distributed stations for the period 2003-2011. The results show that annual variations derived from the level-2 products from the three GRACE product centers are very similar. The absolute difference in annual amplitude between any two centers is never larger than 1.25 mm in the vertical and 0.11 mm in horizontal displacement. The mean phase differences of the GRACE results are less than ten days for all three components. When we correct the GPS vertical coordinate time series using the GRACE annual amplitudes using the products from three GRACE analysis centers, we find that we are able to reduce the GPS annual signal in the vertical at about 80% stations and the average reduction is about 47%. In the north and the east, the annual amplitude is reduced on 77% and 72% of the stations with the average reduction 32% and 33%. We also compare the annual surface displacement signal derived from two environmental models; the two models use the same atmospheric and non-tidal ocean loading and differ only in the continental water storage model that we use, either NCEP or GLDAS. We find that the model containing the GLDAS continental water storage is able to better reduce the annual signal in the GPS coordinate time series. 相似文献
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The loading effect of the Baltic Sea is immediately recognizable in the gravity record of the superconducting gravimeter T020 in Metsähovi, Finland, by simply inspecting residual gravity together with the tide gauge record at Helsinki 30 km away. The station is 10 km from the nearest bay of the Baltic Sea and 15 km from the open sea. Sea level variations in the Baltic are non-tidal and driven at short periods primarily by wind stress, at longer periods by water exchange through the Danish straits. Locally they can have a range of 2–3 m. Loading calculations show that a uniform layer of water covering the complete Baltic Sea increases the gravity in Metsähovi by 31 nm/s2 per 1 m of water, and the vertical deformation is −11 mm. The observed gravity response to the local sea level is generally less, since the variations at short periods are far from uniform areally, the same water volume just being redistributed to different places. Regression of the whole gravity record (1994-2001) on local sea level gives 50–70% of the uniform layer response, as do loading calculations using actual water distributions derived from 11 tide gauges. However, both fits are dominated by some extreme values of short duration, and parts of the gravity record with long-period variations in sea level are close to the uniform layer response. The gravity observations can be used to test corrections for other co-located geodetic observations (GPS, satellite laser ranging) which are influenced by the load effect but not sensitive enough to discriminate between models. 相似文献
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陕西重力网监测范围由关中盆地扩大到覆盖了鄂尔多斯块体南缘、关中盆地、秦岭山地及陕南、关中主要活动断裂带,同时与豫西、晋南、宁夏区域重力网实现了联网,测网监测能力由原来只具备对网内5级地震的监测提升到具备对发生在网内6级地震的监测。基于3个绝对重力基准约束下的重力观测平差结果表明,测网单位权中误差为7．7×10^-8 m·s-2,平均点值中误差7．9×10^-8m·s-2,当以2．5倍中误差作为限差时,可以识别发生在监测区域内40×10^-8m·s-2左右的重力相对变化,为研究鄂尔多斯块体南缘重力场变化提供依据。 相似文献
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利用理论和实验重力固体潮模型,充分考虑全球海潮和中国近海潮汐的负荷效应,建立了中国大陆的精密重力潮汐改正模型.结果表明,采用不同的固体潮模型会对重力潮汐结果产生相对变化幅度小于0.06％的差异;在沿海地区海潮负荷的影响约为整个潮汐的4％,而中部地区约为1％,其中中国近海潮汐模型的影响约占整个海潮负荷的10%,内插或外推潮波的负荷约占海潮负荷的3％.通过比较实测的重力数据表明,本文给出的重力潮汐改正模型的精度远远优于0.5×10-8 m·s-2,说明了本文构建的模型的实用性,可为中国大陆高精度重力测量提供有效参考和精密的改正模型. 相似文献
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Heikki Virtanen 《Journal of Geodynamics》2004,38(3-5):407
Loading by atmosphere and by the Baltic Sea cause gravity change at Metsähovi, located 15 km from the open sea. Gravity is changed by both the Newtonian attraction of the loading mass and by the crustal deformation. We have performed loading calculations using appropriate Green's function for both gravity and deformation, for both atmospheric and Baltic loading. The loading by atmosphere has been computed using a detailed surface pressure field from high resolution limited area model (HIRLAM) for north Europe up to 10° distances. Baltic Sea level is modelled using tide gauge records. Calculations show that 1 m of uniform layer of water corresponds to 31 nm s−2 in gravity and −11 mm in height. Modelled loading is compared with observations of the superconducting gravimeter T020 for years 1994–2002. The combination of HIRLAM and a tide gauge record decreases RMS of gravity residuals by 14% compared to single admittance in air pressure corrections without sea level data. Regression of gravity residuals on the tide gauge record at Helsinki (at 30 km distance) gives a gravity effect of 26 nm s−2 m−1 for Baltic loading.The gravity station is co-located with a permanent GPS station. We have also associated the loading effects of the atmosphere and of the Baltic Sea with temporal height variations. The range of modelled vertical motion due to air pressure was 46 mm and that due to sea level 18 mm. The total range was 38 mm. The effects of the Baltic Sea and of the atmosphere partly cancel each other, since at longer periods the inverse barometer assumption is valid. Regression of the modelled height on local air pressure gives −0.37 mm hPa−1, corresponding approximately to width 6° for pressure system.We have tested the models using one year of daily GPS data. Multilinear regression on local air pressure and sea level in Helsinki gives the coefficient −0.34 mm hPa−1 for pressure, and −11 mm m−1 for sea level. These match model values. Loading by air pressure and Baltic Sea explains nearly 40% of the variance of daily GPS height solutions. 相似文献
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为评估全球潮汐模型在我国潮汐改正中的适用性,本文首先对10个重力站2016—2018年的观测数据进行了精度评定,而后基于均方根、和方根、纬度依赖关系以及重力残差等指标对7个全球潮汐模型进行了精度评定。结果表明:10个重力站的一些评价指标达到甚至超越了早期超导重力仪,例如M2波潮汐因子的中误差普遍小于0.000 70,其中最高精度约为0.000 14,5个主要潮波的稳定度均≤0.001 5。在10个观测模型和7个全球潮汐模型中,DDW-NHi和M2001模型考虑了地球扁率的影响,基于这两个模型计算的和方根较其它模型所得的和方根均小,约为0.288×10?8 m/s2。基于最高精度的乌什站数据对Molodensky, DDW-NHi,M2001与观测模型的改正精度的对比显示,DDW-NHi模型改正计算的重力残差（±0.4×10?8—±1.0×10?8 m/s2）不及观测模型（±0.1×10?8—±0.5×10?8 m/s2）,但依然优于M2001模型（±0.7×10?8—±1.4×10?8 m/s2）,且DDW-NHi模型改正获得的残差比传统的Molodensky模型所得残差（±0.5×10?8—±1.5×10?8 m/s2）小1×10?8—2×10?8 m/s2. 相似文献