江西地球物理台网现状分析.pdf
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1、Advances in Geosciences 地球科学前沿地球科学前沿,2023,13(7),767-779 Published Online July 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/ag https:/doi.org/10.12677/ag.2023.137073 文章引用文章引用:唐婷婷,余思,肖建华.江西地球物理台网现状分析J.地球科学前沿,2023,13(7):767-779.DOI:10.12677/ag.2023.137073 江西地球物理台网现状分析江西地球物理台网现状分析 唐婷婷,余唐婷婷,余 思,肖建华思,肖建华 江
2、西省地震局,江西 南昌 收稿日期:2023年1月29日;录用日期:2023年7月20日;发布日期:2023年7月28日 摘摘 要要 地球物理台网是地震监测重要的组成部分,为震情跟踪分析、地震预测预报、科学研究提供数据支撑,地球物理台网是地震监测重要的组成部分,为震情跟踪分析、地震预测预报、科学研究提供数据支撑,本文通过分析江西地球物理台网现状及存在的问题,提出一些建议和想法,以期建成仪器运行稳定、观本文通过分析江西地球物理台网现状及存在的问题,提出一些建议和想法,以期建成仪器运行稳定、观测项目齐全、数据质量达标、成果数据规范的地球物理台网,更好地为地震监测预报服务。测项目齐全、数据质量达标、成
3、果数据规范的地球物理台网,更好地为地震监测预报服务。关键词关键词 地球物理台网地球物理台网,监测台站监测台站,现状分析现状分析 Status Analysis of Jiangxi Geophysical Network Tingting Tang,Si Yu,Jianhua Xiao Jiangxi Earthquake Agency,Nanchang Jiangxi Received:Jan.29th,2023;accepted:Jul.20th,2023;published:Jul.28th,2023 Abstract The geophysical network is an impo
4、rtant part of earthquake monitoring,which provides data support for earthquake tracking analysis,earthquake prediction and scientific research.By ana-lyzing the current situation and existing problems of Jiangxi geophysical network,this paper puts forward some suggestions and ideas,in order to build
5、 a geophysical network with stable opera-tion of instruments,complete observation projects,data quality achieved and standardized re-sults data,so as to better serve earthquake monitoring and forecasting.唐婷婷 等 DOI:10.12677/ag.2023.137073 768 地球科学前沿 Keywords Geophysical Network,Monitoring Station,Sta
6、tus Analysis Copyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 地震监测台网由测震台网和地球物理台网组成,其中地球物理台网的主要功能是监测、传递、处理和存储高密度、多手段的地球物理信息,通过观测数据提取地球物理场和地球化学场的变化特征,服务于地震预测
7、、地球科学研究和国家经济建设、国防建设。江西地球物理台网始于 1971 年的南城地震台,经过“九五”地震前兆台站(网)的技术改造、“十五”中国数字地震观测网络项目、中国地震背景场探测项目等系列工程的实施,台网不断优化调整,观测仪器从模拟记录与人工读数发展为数字化观测,观测学科从单一的地下流体发展为重力、地磁、定点形变、地电、地下流体、GNSS6 个观测学科,观测台站数从 1 个发展到今天的 14 个,具有一定规模的江西地球物理台网正式形成。江西地震监测台网的研究目前主要集中在测震台网,研究内容涉及测震台网建设1 2、系统运行3,强震动台网建设4等方面,但对地球物理台网的研究尚为空白。鉴于此情况
8、,本文以江西地球物理台网作为分析对象,系统梳理江西地球物理台网布局、所用仪器设备、观测资料情况等内容,针对存在的问题,提出优化路径,以期对江西地球物理台网布局优化和重点区域监测能力提升提供参考依据。2.基本情况基本情况 2.1.监测台站情况监测台站情况 江西地球物理台网监测台站布局原则是按照区域控制和重点布设相结合的原则,结合地质构造背景和历史发震情况,以加强地震重点监视防御区震情监视跟踪为主要目标,同时兼顾非重点地震地区但具有一定经济建设规模、人口密集地区。目前江西地球物理台网包含地震监测中心站、地震监测站和 GNSS基准站,共计 14 个,监测站点统计情况见表 1。从图 1 可以看出,监测
9、台站主要分布在人口稠密的九江靖安断裂、铜鼓武宁断裂、萍乡广丰断裂、石城寻乌断裂及附近地区,总体呈现赣北地区较密、赣南地区稀疏、赣中地区零星分布的特点。Table 1.Statistical table of Jiangxi geophysical observation station 表表 1.江西地球物理观测站统计表 监测体系监测体系 数量数量/个个 站点位置站点位置 地震监测中心站 3 南昌、九江、会昌 地震监测站 6 修水、上饶、宜春、柘林、赣州、寻乌 GNSS 基准站 5 湖口、吉安、丰城、万载、婺源 合计合计 14 Open AccessOpen Access唐婷婷 等 DOI:1
10、0.12677/ag.2023.137073 769 地球科学前沿 Figure 1.Distribution of monitoring stations of Jiangxi geophysical network 图图 1.江西地球物理台网监测台站分布图 2.2.测项仪器情况测项仪器情况 截至 2022 年底,江西地球物理台网正式运行的观测仪器共有 54 套,涉及地壳形变、地下流体、电磁三大地球物理学科 16 种观测手段共计 19 种仪器型号,其中模拟观测 1 项,为 FD-125 测氡仪,具体见表 2。唐婷婷 等 DOI:10.12677/ag.2023.137073 770 地球科学
11、前沿 Table 2.Statistical table of Jiangxi geophysical observation instruments 表表 2.江西地球物理观测仪器统计表 学科学科 观测仪器观测仪器 观测仪器型号观测仪器型号 仪器数量仪器数量(个个)地壳形变 垂直摆倾斜仪 VS 4 VP 5 水管倾斜仪 DSQ 4 铟瓦棒伸缩仪 SS-Y 4 体积式钻孔应变仪 TJ-2 1 相对重力仪 g-Phone 1 GNSS Trimble 5 磁电学科 地电场仪 GEF-II 1 磁力仪 FGM01 1 FHD2 1 流体学科 水位仪 ZKGD3000 1 SWY-II 5 LN-3
12、(A)1 测温仪 SZW-II/SZW-1A 6 DLZ-1 1 流量仪 DLZ-1 1 测氡仪 BG2015R 2 FD-125 1 测汞仪 ATG-6138M 2 气象三要素 RTP-2 7 合计合计 54 江西省地壳形变监测主要以大地形变测量和地球固体潮汐为观测对象,包括地倾斜观测(垂直摆、水管仪),地应变观测(伸缩仪、体应变),连续 GNSS 观测和连续重力观测,其中 9 套垂直摆、4 套水管仪、4 套伸缩仪、1 套体应变、5 套 GNSS 和 1 套重力共计 24 套形变观测仪器。江西省磁电监测包括 1 套地电场仪和 2 套磁力仪共计 3 套磁电观测仪器,其中磁力仪有 1 套 FGM
13、01相对磁力仪和 1 套 FHD2 绝对磁力仪。地电场观测主要记录地表电场强度及其随时间和空间的变化规律,磁力仪则主要进行地磁场量观测。江西省地下流体监测主要以井和断层带中地下水、地热和地下气作为观测对象,主要观测项目是水位、水温、氡和汞。具体包括 7 套水位、7 套水温、3 套氡、2 套汞观测、1 套流量共 20 套流体观测仪器和 7 套气象辅助观测仪器。2.3.观测资料情况观测资料情况 截至 2022 年,江西地球物理台网已积累大量观测资料,根据各测项观测数据监测效能和预报效能定级评价结果(图 2)以及相关研究5 6 7,大部分仪器运行连续稳定,形变、地倾斜、地应变、连续重力、地磁、地下流
14、体等测项潮汐变化明显,能稳定呈现不同周期成分的变化特征,记录到不同方位强震的震时脉冲信号,资料具有较强的映震能力(表 3)。同时,进行了有关震例研究8 9 10,结果表明部分资料震前有明显的异常显示,具有一定的地震前兆异常监测能力。如会昌台参与的华南地区地磁垂直 Z 分唐婷婷 等 DOI:10.12677/ag.2023.137073 771 地球科学前沿 量日变幅逐日比异常与华南地区 4 级以上地震有很好的相关性。如图 3 所示,2019 年 2 月 26 日在会昌台、泉州台、漳州台、龙岩台、永安台、肇庆台、新丰江台、邕宁台、河池台、琼中台、火山台、马关台、通海台,共计 13 个台站出现同步
15、逐日比异常,异常出现后 219 天,2019 年 10 月 2 日在贵州沿河发生 4.7 级地震,震中位于阈值线附近11。(a)监测效能不同级别占比分布图 (b)预报效能不同级别占比分布图 Figure 2.Monitoring efficiency and prediction efficiency evaluation of Jiangxi geophysical network 图图 2.江西地球物理台网监测效能、预报效能评估情况 Table 3.Statistics of geophysical events of Jiangxi geophysical network(2014202
16、2)表表 3.江西地球物理台网各测项地球物理事件统计(20142022)测项测项 垂直摆垂直摆 水管仪水管仪 伸缩仪伸缩仪 体应变仪体应变仪 水位仪水位仪 水位仪水位仪 水温仪水温仪 磁力仪磁力仪 事件类型 地震 地震 地震 地震 地震 震后效应 震后效应 急始磁暴 记录次数 354 513 32 18 13 1 1 39 (a)2019 年 2 月 26 日华南地区地磁垂直分量日变幅逐日比时序变化(红点表示超出阈值 2.8)唐婷婷 等 DOI:10.12677/ag.2023.137073 772 地球科学前沿 (b)2019 年 2 月 26 日华南地区地磁垂直分量日变幅逐日比空间分布图
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