地震前出现的异常声重力波与地震关联性研究

An abnormal acoustic gravity wave and its characteristics before the earthquake are investigated in order to bulid the interrelationship between it and an earthquake based on three elements in time,location and seismic amplitude.The acoustic precusory information can be explored as a new warning machanism. A widespread infrasound monitoring network has been established, which shows that an abnormal acoustic gravity wave with high amplitude,low frequency always occurs before big earthquakes.From the statistical point of view, there is a strong interrelationship.Therefore,the characteristics and propagation law of the abnormal acoustic gravity wave are studied to validate the interrelationship from time, location,wave property. The long period acoustic gravity waves are affected significantly by wind,temperature gradient and landscape.In this project,the localization method is investigated based on propagation model in the atmosphere..The correlation and joint processing between the local arrays and the widespred arrays are studied in order to eliminate interference sources from mountain waves and low pressure cyclones.To bulid the monitoring method of the abnormal acoustic gravity wave facilitates to form a warning mechanism and also to study the generation mechanism.

研究一种出现于地震前的异常声重力波及其特征,进行异常声重力波在时间、空间、振幅与地震三要素的关联性研究，探索此种地震前兆声学信息作为地震预警机制中一种新手段和信息源。通过建立的全国广域范围次声监测网络(WIMN)的数年监测表明,在大地震发生前都会接收到幅值较大、频率甚低且处于声重力波范围的异常声波，从数据统计角度看，具有较强的关联性，因此研究此种波的特征、传播规律，从时间、空间位置、波的特征参数上验证它与地震的关联性具有重要意义。由于此种长周期的声重力波远距离传播会受到风向、温度梯度和地貌的影响较大，本项目研究基于传播理论模型的空间位置关联方法。由于会受到局部低压气旋或山背波等干扰源的影响，研究利用单个城市小尺度阵列和广域范围多城市间大尺度阵列接收信号的相关特性和联合处理，剔除局部干扰源，获得更多、准确前兆数据，建立实时异常声重力波监测方法，有助于形成预警机制，也有助于促进其机理研究。

本项目研究一种出现于地震前的异常声重力波及其特征，进行异常声重力波在时间、空间、振幅与地震三要素的关联性研究。在大地震发生前都会接收到幅值较大、频率甚低且处于声重力波范围的异常声波，从数据统计角度看，具有关联性，因此研究此种波的特征、传播规律，从时间、空间位置、波的特征参数上验证它与地震的关联性具有重要意义。由于此种长周期的声重力波远距离传播会受到风向、温度梯度和地貌的影响较大，本项目建立了基于传播理论模型的空间位置关联方法，采用Hamilton方程三维射线追踪算法，建立大气次声传播路径建模仿真技术，获取次声波从声源发出到被监测站接收全过程的传播路径，为次声源定位和次声事件分析提供支撑。.大气中存在着大量的自然次声源和人工次声源，包括地震、化学爆炸、闪电、陨石、飓风等事件，这些干扰源的甄别去伪是影响低频次声探测的关键技术。提取稳定可靠的特征参量，是提高次声源事件识别的核心问题。构建了适用于低频次声信号真实物理模型的次声波形态参数、时域参数和频域参数等特征参量，建立了适用于典型低频次声事件信号的分类检测方法。为完成次声信号的高质量接收，必须采取降噪技术以降低风噪声，提高次声接收信号的信噪比。采用在空间物理降噪技术设计和基于非负矩阵的风噪声降噪算法，提高信号的信号噪比。.从实时数据中及时检测出次声事件影响探测效率，建立了微弱次声源信号相关检测理论和方法，实现了多个次声台阵自动关联检测技术，又能通过多次声台阵关联技术，筛除属于本地局部区域的次声源，提高次声源的检测效率。.远距离传播会受到传播途径中各种局部干扰源的影响，因此在新疆、云滇地区与地震局地壳应力研究所合作建立了断裂层的重点局部监测的次声阵列，进行了长期的观测，获得更多、准确前兆数据。.因此通过突破了次声传播理论建模、典型次声源识别技术和检测与定位等关键技术，形成了建立实时异常声重力波监测方法，有助于形成预警机制。