噪声源的时空分布及其对噪声互相关函数的影响 ——以ChinArray二期数据为例

来源 :中国地震局地球物理研究所 | 被引量 : 1次 | 上传用户:k60775
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随着背景噪声互相关技术在地震学研究中的广泛应用,噪声互相关函数(Noise Cross-correlation Function,NCF)成为了重要的基础数据,其对NCF中波形的认识十分重要。由于真实背景噪声场在时间与空间上的分布并不满足噪声互相关理论中噪声源随机均匀分布的假设,NCF中的波形会受到实际噪声源分布的影响。因此,研究噪声源的时空分布特征,并分析其对NCF波形信号的影响,成为提高基于NCF的地震学研究精准性的重要需求。本文以位于ChinArrry二期台阵南部的322个宽频带地震台所构成的子台阵于2013年9月至2016年6月的垂直分量连续记录为数据基础,计算了台阵所有台站间的互相关函数,对该区域不同频段的背景噪声源进行了优势方位分布及季节性变化的分析,得到以下主要结论:1.利用背景噪声能量流的方法,分析周期频段为4-8 s,8-12 s和12-20 s的噪声能量随时间的演化规律。结果表明,在不同频段,背景噪声的强度及优势来源方向都具明显的季节变化,且不同周期的噪声能量变化规律有所差异。总体而言,噪声能量在北半球冬季较强,夏季较弱,与全球海洋活动的季节性变化一致,能量优势来源方向也与全球海浪波高分布相符。同时,在10-20 s频带范围内,噪声互相关函数中存在较强的异常信号。该信号在环形台站路径上的到时呈现随方位角的规律变化,且冬季较强,夏季较弱。基于走时的分析表明,该信号是由大西洋北部的一个强噪声源所产生的。在特定路径上,该信号可能对频散提取产生干扰。2.利用基于NCF的慢度聚束方法,对4-30 s周期内的地震噪声做慢度观测,分析了其在不同频段的噪声信号分布、方位分布及其季节变化特征。结果显示在4-8 s、8-12 s、12-20s和20-30 s周期频段内,不同周期频段信号成分的分布并不相同,在频率较高频段,主要以体波成分的能量为主;在长周期频段,面波信号成为主导,而体波信号相对减弱。另外,在不同频段面波能量的优势来源方向不同,不同来源方向的噪声能量呈现出的季节变化特征也不相同。各个优势来源方向的噪声能量的季节变化特征与其对应海洋区域的海浪波高变化相吻合,与背景噪声能量流方法所得结果较为一致。研究表明,背景噪声源的信号成分分布与其能量分布的不均匀性以及季节变化会对噪声互相关函数中信号的细节形态产生影响,并影响其至格林函数的收敛程度,相关精细化研究应对噪声源的特性予以关注。
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