中國大陸及其鄰域地脈動觀測的深入研究

《中國大陸及其鄰域地脈動觀測的深入研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由胡小剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：中國大陸及其鄰域地脈動觀測的深入研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡小剛
• 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院

項目摘要

海洋地脈動是地球物理觀測記錄中常見的背景噪音信號，由於其許多變化特徵與全球氣候變化緊密相關，地脈動研究目前正成為海洋物理學、地震學、重力學和氣象學的前沿和交叉研究熱點。本項目將通過深入分析中國大陸及其鄰域的地脈動長期觀測，結合全球氣候變化指數和中國大陸氣象觀測，建立氣候-地脈動資料庫，研究中國大陸地脈動變化與全球氣候變化的關係，利用基於資料庫的數據挖掘方法探索地脈動觀測能否作為預測中國大陸極端氣侯事件的一個要素。中國大陸西部擁有地球上距海岸最遠的陸域，卻常出現強烈的異常地脈動信號。本項目將通過分析西部地脈動的組成，對其震動源進行定位，進而分析震動源處的氣象觀測和GPS觀測，科學解釋其產生的原因。非地震地球自由震盪是甚長周期的地脈動，其激發原因是大氣湍流還是海洋重力波？這是地球物理基礎研究關注的問題。本項目將通過分析登入颱風和非登入颱風的地脈動信號，研究非地震自由振盪的激發原因。

結題摘要

海洋地脈動（微地震波）是地震儀觀測記錄中常見的背景噪音信號，由於其許多變化特徵與全球氣候環境變化緊密相關，地脈動研究目前正成為海洋物理學、地震學、重力學和氣象學的前沿和交叉研究熱點。根據本項目的研究計畫，我們分析了中國大陸及其鄰域的地震台站的地脈動長期觀測數據，研究了中國大陸地脈動的時頻特徵和偏振特徵，科學解釋其變化的原因。我們的研究結果表明中國大陸的地脈動信號既受到西太平洋風暴的影響，又受到北大西洋風暴影響，但受北印度洋風暴的影響很小。以青藏高原為界，中國大陸西北部的地脈動信號主要源於北大西洋，而中國大陸東南部的地脈動信號主要源於西太平洋。這是因為青藏高原對地脈動信號的傳播有強烈的阻遏作用。受北大西洋風暴強度季節性變化的影響，中國大陸西北部地脈動信號強度顯示出明顯的周期變化趨勢，在冬季幅度最大，夏季幅度最小。中國大陸東南部地脈動信號主要受到西太平洋風暴的影響，顯示出不同於西北部的變化特徵。在颱風多發的夏秋季，地脈動幅度顯著增大，而在冬季地脈動幅度顯著減弱。由於西太平洋颱風在中國大陸沿海區域活動的範圍較大，中國大陸東南部台站記錄的地脈動變化沒有顯示出共同的周期特徵。結合南方濤動指數，我們研究了中國大陸地脈動變化與全球氣候變化的關係。中國大陸東南部台站在七八月間記錄的地脈動振幅顯示與南方濤動指數有關，在厄爾尼偌年(2015和2002)顯示較大的幅度值。 北大西洋氣旋激發的地脈動可在歐亞大陸傳播很遠。時頻分析歐亞大陸地震台網地脈動觀測數據，分析海洋氣象預報觀測記錄以及定位地脈動擾動源，其結果表明，新疆地區地震台網在2001/11/14崑崙山大地震爆發3天前記錄的強擾動信號不是與崑崙山地震有關的前兆信號，而是源於2001年11月11日發生在挪威海的一次超級北極氣旋。這一方法和結果對研究中國大陸異常地脈動信號有一定的指導意義。非地震地球自由震盪是甚長周期的地脈動。我們觀測不同氣旋激發的地脈動信號，表明非地震地球自由震盪激發原因主要是海洋重力波而不是大氣湍流。