甄齊 包文超
內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局錫林浩特地震監(jiān)測中心站 內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000
錫林浩特地震臺位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,具有中強地震發(fā)生的構(gòu)造背景。南臨希拉木倫河斷裂,北臨白音溫都爾—巴音花斷裂和那仁寶力格-軍馬場斷裂。20世紀70年代以來,錫林浩特臺周邊300km以內(nèi)發(fā)生過5次中強以上地震,分別為阿巴嘎旗5.6級、錫林浩特市5.2級、西烏珠穆沁旗旗4.8級、巴林左旗-阿魯科爾沁旗5.9級、東烏珠穆沁旗5.9級。錫林浩特臺屬國家基本地震臺,承擔(dān)著全球范圍內(nèi)M≥6.0級以上地震速報和地震觀測的任務(wù)。
依據(jù)中華人民共和國國家標準《地震震級的規(guī)定》(GB17740—2017),采用2017—2018年3月錫林浩特地震臺記錄到全球M≥6.0級以上141個地震的數(shù)字波形資料,重新量取141個地震在2.0版本的面波震級及6.0版本的寬頻帶面波震級,并進行對比分析[1]。
郭履燦等(1981)提出了國家測震臺站現(xiàn)行面波震級公式。
式中,A 為兩水平分向面波地動位移矢量和,單位為mμ;T 為對應(yīng)周期,單位為s;σ(Δ)為面波震級起算函數(shù);Δ為震中距;C為臺基校正值。當(dāng) 1°≤Δ≤ 130°,σ(Δ)=1.66 Δ+3.5;當(dāng)130°<Δ<180 °,σ(Δ)=6.775+ 0.5[(2.147e-0.4465Δ+1.325)×(Δ- 90) ×10-2 +sinΔ+3.5+(Δ-1.954)/3]。
現(xiàn)在中國地震臺網(wǎng)中心對外發(fā)布的Ms震級,計算公式為:
式中,Mi為國家測震臺站測定的地震面波震級;n為記錄到該地震的臺站個數(shù)。計算臺站測定震級的平均震級后,剔除超差震級數(shù)據(jù),最終得到中國地震臺網(wǎng)中心公布的震級數(shù)據(jù)。
2.2.1 面波震級偏差。根據(jù)公式:
求解錫林浩特地震臺MSDP2.0與6.0系統(tǒng)震級偏差及分別計算MSDP2.0、6.0
版本與中國地震臺網(wǎng)中心公布的每次地震的震級偏差。并求出偏差平均值。
2.2.2 不同方向的震級偏差?;贛ATLAB功能,錫林浩特地震臺為極坐標原點,使141個地震分布于四象限,將國家地震臺網(wǎng)中心公布的地震經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為弧度,測定的面波震級偏差作為長度單位,做出極坐標圖,繪制MS(xlt2.0)、MS(xlt6.0)和MS(CENC)方位震級偏差關(guān)系圖??傻谜鸺壠钏南笙迗D,根據(jù)公式
求解各象限上的震級偏差并得出震級偏差平均數(shù)[2]。
基于錫林浩特臺記錄到的141個M≥6.0級以上地震的數(shù)字波形資料進行整理統(tǒng)計,計算得到MSDP2.0、6.0版本與中國地震臺網(wǎng)中心公布的每次地震的震級偏差,兩種版本測定震級的平均偏差和標準偏差,并對結(jié)果進行了分析。同時研究了不同版本下地震方位對地震偏差的影響,并求解各方向上的震級偏差并得出震級偏差平均數(shù)和標準偏差。
求解錫林浩特地震臺同臺不同系統(tǒng)震級偏差及與中國地震臺網(wǎng)中心公布的每次地震的震級偏差。計算全部地震震級偏差平均值。
3.1.1 MSDP2.0與6.0之間的測定震級偏差對比。以0.2級震級偏差為間隔,分別統(tǒng)計不同震級偏差的頻數(shù),分別計算錫林浩特臺MSDP2.0版本測定震級與MSDP6.0版本測定震級偏差,MSDP6.0版本測定震級與中國地震臺網(wǎng)測定震級偏差,MSDP2.0版本測定震級與中國地震臺網(wǎng)測定震級偏差。經(jīng)計算MSDP-6.0版本測定震級與中國地震臺網(wǎng)測定震級偏差較小,偏差平均值為0.007,標準偏差為0.11。
3.1.2 四象限震級偏差?;贛ATLAB軟件依據(jù)錫林浩特臺測定的面波震級和國家地震臺網(wǎng)中心公布的地震經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為弧度做出以錫林浩特地震臺為坐標原點的極坐標圖,繪制和方位偏差關(guān)系圖,圖1給出MSDP-6.0與2.0的測定震級偏差在方位上的對比圖(a),MSDP-6.0與中國測震臺網(wǎng)測定的震級偏差在方位上的對比圖(b),MSDP-2.0與中國測震臺網(wǎng)測定的震級偏差在方位上的對比圖(c)。
圖1 定震級方位偏差關(guān)系圖
3.1.2.2 從震級偏差與震中方位關(guān)系看,震中在西北方向時MSDP-2.0版本測定面波震級與中國地震臺網(wǎng)發(fā)布震級地震震級偏差平均數(shù)最大,為0.52,東北向偏差最小,為0.26。震中在西南方向時MSDP-6.0版本測定寬頻帶面波震級與中國地震臺網(wǎng)發(fā)布震級地震震級偏差最大,為0.25,東北向偏差最小,為0.14。震中在東南方向時MSDP-2.0版本測定面波震級與MSDP-6.0版本測定寬頻帶面波震級偏差最大,為0.41,西北向偏差最小,為0.03。
3.1.2.3 震級偏差結(jié)果統(tǒng)計表明,MSDP6.0版本測定寬頻帶面波震級與中國地震臺網(wǎng)發(fā)布震級更為接近。