朝鲜核试验长期以来都是国际社会关注的焦点，朝鲜半岛无核化也成为了全世界人民的殷切期望。随着朝鲜核试验脚步的进一步加快，继2006年核试验之后又分别在2009年和2013年进行了两次核试验，且核爆规模在不断增大。这使得朝鲜核试验在科学界也引起了广泛的重视。如何快速准确计算核爆位置，估计当量以及其造成的放射性危害评估等科学问题成为了科学家们关注的重点。本文利用布设在长白山火山区的临时地震台站记录到的2009年和2013年朝鲜核爆信号，对朝鲜核爆信号的地震学特征识别和核爆信号衰减进行系统研究。为了与核爆波形进行对比，选取了两次天然地震，通过比较核爆与地震信号的时频域特性来识别核爆。采用群速度窗划分各主要地震震相并比较核爆和地震各震相的地震学特征，进一步从震源机制角度给出了合理的解释。P/S振幅谱比法是识别核爆的有效方法。本文利用P/S型谱比法成功的在频率大于2Hz有效区分出2009年和2013年两次朝鲜核爆信号。通过比较两次核爆的谱比曲线，并结合前人研究成果得出2013年核爆的能量大于2009年核爆的能量的结论。此外，接收两次核爆信号的临时台站多位于长白山西侧及辽宁地区，核爆信号在穿过长白山火山地下低速区和华北地区地壳中普遍存在的低速高导层会发生较强的衰减。由于衰减因子是地震波非弹性衰减和反演地下介质Q值的重要参数，因此本文选取各台站记录到两次核爆信号来求取衰减因子，并结合该地区的地震P波速度模型，获取了长白山火山区地下初步的衰减结构，为该地区壳幔三维衰减层析成像研究提供初始Q值模型。长白山火山是东北地区有潜在喷发危险的活火山。大地电磁测深和地震层析成像研究表明，长白山火山区地壳和上地幔中存在显著的低速、高导异常，而且该异常深达400km左右、宽约200km。为进一步研究长白山火山区壳幔的岩浆囊分布和长白山火山的起源等科学问题，本文在核爆信号衰减研究的基础上，选取从2009年到2013年间85个震中距在30o~85o范围内且震源深度大于200km的深源远震数据资料对长白山火山区上地幔三维衰减结构进行了研究，获取了该区首个三维衰减模型。研究表明长白山火山下方存在着深度达到400km左右的大范围的高衰减异常，与低速异常体规模大体一致，结合岩石学、电导率等研究进一步验证了长白山火山是与太平洋板块向欧亚板块俯冲并停滞在地幔转换带中的深部脱水作用密切相关的一种弧后板内火山。