《基於颱風地震信號特徵的小尺度地球圈層耦合機制研究》是依託同濟大學，由薛梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於颱風地震信號特徵的小尺度地球圈層耦合機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：薛梅
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大氣層、海洋和固體地球並非是孤立的圈層，而是通過一些機制耦合在一起的一個地球系統。颱風源於大氣層強烈的空氣擾動，這種擾動通過與海水作用形成海浪，海浪與海岸作用，引發在固體地球中傳播的彈性波，最終會被地震記錄儀記錄下來，成為我們在研究天然地震時傳統意義上的背景噪音。然而這種噪音卻為我們研究圈層耦合提供了非常重要的線索。本項目將結合天然地震學和物理海洋學的技術和理論來分析和研究颱風-海洋-陸地的耦合機制，採取實際觀測與物理模擬相結合的方法在中國東海和南海就這一耦合過程進行研究。我們將首先從地震信號中準確地提取颱風、海洋信號，找到它們在地震記錄上的時間域、頻率域和空間域特徵；然後與物理海洋的觀測資料進行對比，結合颱風登入附近的海底地形和海岸線，分析影響海-陸耦合的因素；最終在實際觀測和解釋的基礎上，進行理論計算，建立小尺度颱風-海洋-陸地耦合與能量傳遞方面的理論模型。
結題摘要
通過研究颱風在地震記錄上的回響，可以更好的了解地球的圈層耦合模式，了解微地震產生的物理機制。全球研究者們就微地震噪音進行了廣泛而深入的研究，然而還有一些沒有定論的問題。我們以中國的邊緣海為抓手，研究南海的微地震噪音，並嵌入全球的微地震研究，我們的主要研究內容和目標有：（1）颱風在地震記錄上的時域、頻域和空間域特徵是什麼？颱風對微地震的強度和源區有什麼影響？（2）南海微地震是否受控於全球微地震的公共源區？（3）什麼造成了雙頻微地震的分裂？我們在南海能否觀測到這些分裂？分裂的機制是什麼？（4）南海微地震都包含哪些波？比例如何？以及擴展的與微地震相關的（5）微地震隨緯度和季節的變化。我們利用OBS數據、寬頻帶陸上台站數據和全球衛星數據，針對南海微地震取得了以下重要認識：（1）颱風對地球的“hum”沒有影響，主要增強了微地震的強度，且對各類微地震的激發源區均有影響，但對短周期雙頻微地震的源區位置影響最小；（2）南海微地震的源區主要受控於南海、菲律賓海等近海，全球的公共源區並不主導南海的微地震；（3）南海雙頻微地震頻帶觀測到了分裂，陸上台站尤為明顯，其中短周期雙頻微地震主要受控台站附近局地海域，而長周期雙頻微地震的源區則位於距海岸線100-200公里稍深的海域；（4）南海微地震里觀測到了縱波、瑞雷波和面波；（5）赤道附近的微地震隨季節變化不大，隨著緯度升高，冬季微地震的能量要高於夏季微地震的能量；南極則相反，冬季微地震的能量要小於夏季微地震，主要是由於結冰區域面積擴大的原因。我們的研究結果不僅在全球微地震觀測資料庫上增加了南海這一非常重要的觀測區，而且提高了對微地震和小尺度圈層耦合的認識。
