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地球与行星物理论评（中英文） 2025年第1期56卷 83-93页

作者：王振宇赵倩中国地震局地震预测研究所北京100036

潮汐现象是地球对日、月等星体引力的响应,重力潮汐因子对于揭示地球内部结构具有重要作用.中国地震局、中国科学院等自20世纪80年代开始布设首批重力仪,用于研究中国大陆固体潮空间分布特征,到目前为止已建成超过50个台站的重力观测网... 详细信息

潮汐现象是地球对日、月等星体引力的响应,重力潮汐因子对于揭示地球内部结构具有重要作用.中国地震局、中国科学院等自20世纪80年代开始布设首批重力仪,用于研究中国大陆固体潮空间分布特征,到目前为止已建成超过50个台站的重力观测网络.本研究利用该网络的重力潮汐因子观测结果,结合考虑了横向非均匀效应的潮汐理论和三维地球模型,构建了中国大陆及周边地区的重力M_(2)、O_(1)因子分布模型.基于微扰理论,本研究发现P波速度扰动、S波速度扰动、密度扰动及综合效应对重力M_(2)因子影响的幅值范围分别为-0.12%至0.14%、-0.19%至0.17%、-0.08%至0.06%和-0.09%至0.11%(对O1因子的影响为-0.13%至0.28%、-0.27%至0.15%、-0.12%至0.10%和-0.15%至0.05%),影响最显著的区域为喜马拉雅造山带(负值)和华夏古陆东南缘(正值),体现了这些地区的特殊构造.本研究利用最小二乘配置方法对重力潮汐因子的理论值与实测值进行了融合,发现中国大陆及周边地区的重力M_(2)因子幅值范围为1.130至1.175,总体呈现周围低、中心高的特征.重力O1因子幅值范围为1.145至1.195,总体呈现从西北向东南逐渐升高的特征.以上结果可为中国大陆及周边地区重力潮汐因子、地球模型等相关研究提供参考.

关键词：重力潮汐因子三维地球模型数据融合

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基于三维地球模型和地震层析成像区域地震走时校正方法研究

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核电子学与探测技术 2013年第3期33卷 354-358页

作者：石建芳许进王娟张波崔甲甲李健邱宏茂禁核试北京国家数据中心和北京放射性核素实验室北京100085 中国地震局地球物理研究所北京100081

准确的区域地震走时表对于降低国际监测系统的全球地震监测阈值有着非常重要的作用。论文介绍了一种基于三维地球模型和地震层析成像的区域地震走时校正(RSTT)方法,该方法大大减少了区域地震波走时预测误差,从而可提高地震事件的定位精... 详细信息

准确的区域地震走时表对于降低国际监测系统的全球地震监测阈值有着非常重要的作用。论文介绍了一种基于三维地球模型和地震层析成像的区域地震走时校正(RSTT)方法,该方法大大减少了区域地震波走时预测误差,从而可提高地震事件的定位精度。探讨了RSTT的原理、方法以及应用现状,并提出了扩展RSTT模型到新地区的方法。

关键词：区域地震走时三维地球模型地震层析成像

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利用基于全球三维模型的反投影方法研究2016年Mw 7.8级新西兰地震

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第4期54卷 721-729页

作者：刘志鹏宋超盖增喜北京大学地球与空间科学学院北京100871

基于三维地球模型,分别使用南美洲和亚洲的远场P波数据资料,对2016年11月13日Mw 7.8级新西兰地震的破裂过程进行反投影成像分析。结果显示,该地震是破裂方向为东北的单边破裂,破裂长度约为140 km,延伸至海中,破裂速度约为1.65 km/s。该... 详细信息

基于三维地球模型,分别使用南美洲和亚洲的远场P波数据资料,对2016年11月13日Mw 7.8级新西兰地震的破裂过程进行反投影成像分析。结果显示,该地震是破裂方向为东北的单边破裂,破裂长度约为140 km,延伸至海中,破裂速度约为1.65 km/s。该地震的高频能量释放有两个阶段,分别为20~40 s和60~80 s,其中第二阶段为能量释放的主要阶段,该阶段的低频能量聚束分布与该地震的矩心位置较为一致。从南美洲数据得到的高频破裂分布与地面峰值加速度的结果较为一致。通过对比分析南美洲和亚洲数据的结果,指出在反投影分析中,为了获取更精确的高频破裂细节,应尽量选取位于三维不均匀性较弱区域的台阵数据,以增强高频信号的相关性。

关键词： 2016年新西兰地震破裂过程三维地球模型反投影方法

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利用GPS观测中国大陆固体地球潮汐形变

利用GPS观测中国大陆固体地球潮汐形变

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作者：韩昆延西南交通大学

学位级别：硕士

固体地球潮汐形变主要由两部分组成:固体潮(Solid Tide)和海潮负荷效应(Ocean Tide Loading,简称OTL)。固体潮是指固体地球受日、月等近地星体周期性引潮力影响产生的周期性形变,振幅可达数十厘米。同时,受引潮力变化的影响,海水质量的... 详细信息

固体地球潮汐形变主要由两部分组成:固体潮(Solid Tide)和海潮负荷效应(Ocean Tide Loading,简称OTL)。固体潮是指固体地球受日、月等近地星体周期性引潮力影响产生的周期性形变,振幅可达数十厘米。同时,受引潮力变化的影响,海水质量的周期性重新分布也会导致固体地球产生周期性形变,这一现象称为海潮负荷效应,由此产生的海潮负荷位移在垂直方向上可达数厘米。虽然固体潮在精密单点定位中的影响远大于海潮负荷效应,但固体潮建模通常采用IERS2010规范提供的标准建模程序,精度在大部分地区可达亚毫米级别。在沿海地区,OTL在垂直方向上可达数厘米,且不同的建模方法差异可达数毫米。因此除理论建模外,利用现代大地测量观测手段直接获取潮汐形变成为当下热门研究方向。GPS(Global Positioning System,简称GPS)因其高时间、空间分辨率和高精度等优点成为观测潮汐位移的主要手段。由于潮汐位移与地球内部结构存在密切关系,因此利用GPS观测潮汐位移不仅是理论建模方法的补充,还可以为反演地球内部结构提供独立约束条件。本文首先介绍了常用的五种全球海潮模型(包括FES2014b、TPXO9-Atlas、DTU10、EOT20和NAO99b)和三种地球模型(PREM、STW105和AK135);并介绍了OTL的计算方法。随后利用中国大陆构造环境监测网络(简称陆态网)提供的242个GPS连续观测站超过10年的观测数据,基于精密单点定位静态方法获得了八个主要潮波的三维潮汐位移。与理论建模值对比结果表明,当前GPS对潮汐位移的观测精度可达亚毫米级。将GPS观测值与建模值进一步对比分析后发现除DTU10外其他四种海潮模型与GPS观测值之间一致性较好。综合考虑验潮站观测结果后的统计结果表明最适合中国大陆M2、O1潮波OTL建模的海潮模型是TPXO9-Atlas,地球模型是PREM。同时,本文发现M2、O1潮波GPS观测值与模型值之间的残差存在明显的大尺度空间相关性,表明中国地区存在固体潮建模误差。本文利用198个离海岸线距离超过200公里的内陆站点对固体潮建模误差进行分析。在考虑固体潮建模误差后,统计结果表明内陆站点的加权均方根误差(WRMS)在东、北和垂直方向分别为:0.04 mm、0.07mm和0.11 mm(M2),0.05 mm、0.07 mm和0.11 mm(O1),44个沿海站点WRMS分别为:0.18m、0.27 mm和0.59 mm(M2),0.10 mm、0.16 mm和0.30 mm(O1)。在考虑固体潮建模误差后,沿海站点仍存在较大误差。该剩余残差主要来自OTL建模误差,除海潮模型外还包括海水密度、地球模型等因素影响。本文首先使用最新IIWOA18海洋数据集计算海水密度和可压缩性的影响,结果表明中国大陆OTL建模对海水密度变化和可压缩性并不敏感。其次,软流圈滞弹性散耗效应可使半日潮软流圈的剪切模量降低约8.5%,周日潮软流圈的剪切模量降低约9.1%,考虑滞弹性散耗效应M2、O1潮波垂直方向上残差最大可分别减小0.50 mm、0.25 mm。最后,本文利用GPS实测数据对四种三维地球模型进行了适用性评价,统计结果表明除USTC地球模型受沉积层影响外,其他三种地球模型都能有效提高GPS观测结果与理论建模结果的一致性。其中全球地壳模型CRUST1.0与GPS观测值之间的残差最小,说明中国大陆海潮负荷建模精度受地壳结构精度限制较大。本文研究结果表明现今中国大陆GPS观测潮汐位移的结果已经具有足够的精度用于约束该区域地球内部结构。

关键词：海潮负荷位移固体潮 GNSS静态方法海潮模型三维地球模型滞弹性散耗

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