云南云县地震台形变观测的降水效应分析

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1、云南云县地震台形变观测的降水效应分析摘要：对云南云县地震台洞体应变和水管倾斜观测值与降水量的对比分析，结果表明，云县年降水总量每增加200mm,洞体应变和水管倾斜的增量分别约为4000x10-8和90";月降水增加100mm，云县洞体应变和水管倾斜月变幅的增量分别约为38x10-8和25"。构建月降水和月增量的线性方程，求取测值与理论值的残差，发现当残差量大于1倍均方差后，短期内台站周边500km范围内均有55级以上地震发生。距离台站最近的昌宁51级地震前，异常幅度最大，表明排除降水干扰后的变形增大，多与构造活动有关。关键词：洞体应变；水管倾斜；降水

2、影响；异常提取;云县地震台中图分类号：P315725文献标识码：A文章编号：1000-066602-0241-070引言地震的发生伴随着地面变形和岩层错动的现象，定点形变观测的地震前兆异常在地震预报中已经被广泛应用，具有重要的意义。目前在很多显著地震前都观测到形变异常，如1976年龙陵73、74级地震前，滇西地区的水准测量结果明显抬升；1986年富民52级地震发生前，楚雄地震台出现地倾斜异常；1988年澜沧一耿马76、72级地震前，弥渡、永胜、楚雄地震台水管仪和个旧地震台金属摆均出现异常；2001年永胜60级地震发生前，滇西北一带存在明显的大地形变异

3、常；2008年汉川80级地震前，距离震中较近的定点形变台站都出现了高频的异常信号，距离震中稍远的地震台站出现了频率相对低的异常信号，耿达、棋盘沟、道孚等台站出现形变巨变异常。2013年芦山70级地震前，鲜水河断裂中北段、龙门山断裂中段及安宁河一小江断裂形变异常突出。形变连续观测临震异常主要表现为阶跃、畸变、脉冲等非稳定异常形态，如果排除了其他可能的干扰情况，这种变化反映了震前应力场变化，并使应力在未来震中区集中，可能提取到地震前兆信息。形变异常在震前的变化毋庸置疑，但影响形变观测的因素较多，主要有：地震形变波引起的变化、构造活动引起的变化和干扰变化等

4、。干扰变化包括仪器干扰、环境干扰和人员干扰等：仪器干扰是指电源干扰对数据的影响、仪器漂移等引起的变化；环境干扰是指降水、气压变化、施工爆破等引起的变化；人员干扰是指仪器标定、维修、外来人员参观等引起的变化等。因此对于形变异常的判定，排除干扰很重要。许多学者对形变大幅异常进行分析研宄后，发现部分形变突跳异常与强降水存在一定关系。在云南地区，旱、雨季分明，降水对形变观测的影响是客观存在的，因此研宄降水的影响，排除降水干扰，对识别异常有一定的帮助。[BT]云县地震台处在澜沧江西部与青藏断块地区的川滇隆起部，主要受北北东向南汀河断裂带控制，其西部是龙陵一腾冲

5、地震带，南部是耿马一澜沧地震带，东南部是思茅一普洱地震带，东北部是景东一景谷地震活跃区。台站位于地震多发区的汇聚位置，受多重应力的作用，具备中强地震孕育的环境，具有良好的地球物理观测条件。台址基岩为花岗岩，完整且比较坚硬，干扰小、观测条件优良，观测环境评价为优秀，适合进行测震、形变、地磁、重力等项目的观测。台站海拔高度1100m，周边平均温度为186°C〜191°C，最高温度约为350°C,最低温度为0°C〜20°C，年均降水量达9214mm，月最大降水量为2304mm,0最大降水量可达864mm。12资料选取云县地震台有垂直摆、洞体应变、水管倾斜和

6、水平摆等仪器用于观测地倾斜和形变。因垂直摆和水平摆的观测时间较短，本文选择记录时间相对较长和完整的洞体应变和水管倾斜资料进行分析。降水观测资料从2009年底开始较为完整，因此分析的时间选取为2010年1月1日至2016年10月。13分析方法地震分0测数据随着时间的推移数据的规模会不断扩大，这些数据中隐藏着我们需要读取的信息。科学地读取这些数据的有用成分，对数据进行合理的处理非常重要。差分分析方法可对复杂的分析数据进行简化，使不同时段的数据变化幅度更为直观。定义时间序列X的某一连续的观测数据为f，在xk=xO+kh处的fk=f已知，则f在xk处的向前差

7、分为:[KH*3/4]Afk=fk+1-fk[JY][KH*3/4]本文重点对形变观测值的月均差分值与降水月均值进行分析，提取降水对测值的影响。[BT]用形变测值年度最大值减去最小值，求得年变幅度。对云县地震台洞体应变和水管倾斜的北南分量、东西分量的年变幅度和年降水量做相关分析，结果发现，洞体应变北南分量、水管倾斜北南分量和东西分量的年变幅度与降水量存在明显的线性关系，表明洞体应变和水管倾斜观测与降水量存在一定的相关性，变形量与降水存在正相关关系，即降水量对云县地震台的形变观测存在影响，变形量随降水量的增加而加大。22月降水量和形变月变幅分析计算形变

8、观测月均值的差分，得到月幅差。图4给出了月降水量和形变月幅差的时间进程图，由图可见，月降水量对形变观测的影响