台风与地震噪声信号的关联性-文献综述.doc

毕业论文（设计）文献综述 题 目：台风与地震噪声信号的关联性 学 院： 海洋科学学院 学生姓名： 某某某 专 业： 海洋科学 班 级： A海科 指导教师： 林教授 起止日期： 2099.3.27-2099.4.16 2099年4 月 16日 台风与地震噪声信号的关联性 摘要 在宽频地震仪上观测到地震噪声信号，通过频谱分析，具有共同的呈纺锤状叠加在观测背景信号上的包络线，与背景噪声截然不同。其强弱变化主要与台风的强度变化和气旋中心与观测点的距离变化有关。通过对台风强度，移动路径的分析，人认为陆地台站和OBS观测最强信号的时差由台风和地形等多种共同因素引起的。在比较多个台风的主频范围后得出了台风的卓越周期为3~8s。为地震观测台站对台风进行某些分析预测提供了可能的借鉴。 关键词 地震仪，地震噪声，台风，频谱变化，OBS，卓越周期 引言 天然地震产生的弹性波，尤其是经过深部地壳传播后的低频弹性波，是目前研究深部地球结构构造的主要途径。它携带了大量的深部地壳信息，但也容易受到各种环境噪音的影响。环境噪音是指经由海底传播的，除有效地震波信号之外的各种其他波动。而台风可以直接或间接地作用于海底，引发弹性波。这些弹性波传播距离较远，有些还能被陆地台站接收到，严重干扰了后期对仪器记录数据的处理分析。但这些弹性波的传播速度远远大于台风的移动速度，因此利用地震观测台站对台风进行某些分析预测便成为可能。同时，这些波动经过地层介质的传播，同样携带了部分类似于天然地震的尾噪声信号的信息。这些以前被过滤消除掉的信息完全可以被利用，来分析信号所反映的微弱的地下构造信息。这对于探寻研究地球内部构造的新方法进行了新的探索。 宽频地震观测技术提供了前所未有的丰富的地球物理信号，对其观测中的新信息和未知信息的探索、挖掘是一个正在展开的领域。目前宽频地震观测中的小振幅震颤和低频的微震动越来越受到广泛关注，逐渐成为研究热点。这些多样化的信号中一部分噪声信号是由台风引起。本文将对来自西北太平洋的台风所引起的噪声信号开展分析和研究。 地震噪声概述 在天然地震观测的时候，经常记录到这样的地震噪声信号，它们经常出现在两次地震的间隔期，由非地震因素产生，信号能量远远小于有明确震源时的信号能量，信号的随机性非常强，传统研究通常不认为其中包含任何有效的地下构造信息，或者认为它们是地震仪器能够接收到的噪声为主要成分的地震信号。这类地震信号，有效信号的信噪比非常低(远远低于0.1)，常规地震数据处理方法不能识别出信号中包含的有效信息，通常将其作为噪声成分舍弃掉。这一类信号就是地震噪声。 地震噪声在本质上是一种特殊的地震波，包括两种不同的类型：一是随机性的地震噪声，即产生噪声源的震源位置、震动的传播方向、能量的大小范围等等条件都不明确的情况下，使用地震仪器所接收到的噪声信号;二是确定性的地震噪声，即产生噪声源的震源位置、震动的传播方向、能量的大小范围等属性部分基本己知的前提下，使用地震仪器所接收到的噪声信号。 台风引起的地震噪声 在全球范围内台风在西北太平洋上发生最多，强度也最大。我国南海地区全年几乎每月都有台风发生，其中8—9月最多，平均每年大约有 8—12个达到热带风暴强度以上的热带气旋在南海生成，占西北太平洋总数的1／3，占全球热带风暴的12％。我国地处亚洲东部，西北太平洋西岸，而在西北太平洋生成的热带气旋多取西北或偏西路径移动。因此我国是世界上少数几个受台风影响最严重的国家之一，平均每年因台风引发的各种灾害损失高达数千亿。对于台风频发的南海地区，利用短周期的记录数据来分析台风对地震噪音的影响，无疑是个探索性的尝试。 对于地震噪音与海面风速、风浪三者之间的关系，前人已进行过一些研究并取得了一些建设性的成果，对本文的分析也有着积极的指导意义。研究表明，当风吹过海面时，并不是立即引起地震噪音的变化，而是在一段时间的转换变化传播之后，地震噪音才开始增加。地震噪声的产生涉及/海洋/海床三耦合过程的能量转换成短海浪的非线性相互作用产生通过涉及不规则海底地形过程耦合Saomai）为例。在广州（GZH）、成都(CHD)、武汉(WHN)、泰安(TAN)及沈阳(SNY)等台站的宽频地震计都清楚地记录到了其引起的较强地震噪声（图2）。 图2　宽频地震计记录的台风引起的震颤波信号 （2006年8月1～15日） 广州； （b）成都；（c）武汉； （d）泰安． 以2008年第8号热带风暴“凤凰”为例。在泰安（TAN）台站的JCZ-1地震仪观测到的原信号和高通滤波信号（图3）。 图3 JCZ-1地震仪记录的“凤凰”引起的地震噪