計 畫 名 稱:井下地震儀微震觀測(III)
主管單位:交通部中央氣象局(地震)
執行單位:國立中央大學
執行期間:101年01月~101年12月
年度:101年
核定經費:346仟元
計畫主持人:馬國鳳
中文摘要:

台灣為一地震活躍的地區。為了有效監測地震的發生,中央氣象局設置了新一代之地震觀測系統。此一系統為一低雜訊的井下監測系統,可以有效的避免地震訊號受地表環境的干擾,提升地震定位的精確度、增進地震測報的效能。為了促使此觀測系統之有效運作,本研究將針對井下監測站與地表站之走時差做分析,並探討井下地震儀之方位角校準。

在方位角修正上,可採用的方式包括:一、透過計算P波質點運動方向的特徵值及特徵向量值,推估地震儀方位角對於地理座標正北方的修正量。再藉由地震事件到測站之後方位角的估計,我們可以推估出各地震儀的方位角修正量。透過此法,井下地震儀的修正將不需要任何地表參考站,而可以獨力完成方位角之校正;二、則透過地表參考站,以交叉相關比對(Cross-correlation)地表站與井下站之地震訊號完成井下地震儀之方位角校正。本研究針對2012年2月的20個測站做分析後,顯示大部份的儀器都不需要做方位角修正。但HWA和SLG,則分別在井下加速度站(HLX.02)需有213∘及165 ∘的旋轉角度修正量。TTN站因地表站的訊號受到淺層場址影響,利用交叉相關比對法所估計的修正角度誤差較大。而採用後方位角-特徵值校準法同時修正2月及6月的地震事件後,明顯顯示該測站的方位角不需校準。WLCH站同樣因地表站訊號較為複雜,利用兩種方法分析2月份之地震事件所得的校準角度差異量大,無法確認正確的校準角度,因此另外採用6月份波形訊號良好之地震事件,以後方位角-特徵值法校準,結果顯示該方位角為正確的,不需另作修正,與觀測上所得的結果一致。

因此,建議在採用波形交叉相關比對法時,應採用清楚可辨視之波相使用。例如,較大地震事件(>ML5)的訊號其地表站的訊號訊噪比高,此時可用波形交叉相關比對法完成井下儀器的方位角修正。另外,若地表的淺層場址效應對波形產生影響,此時可能會造成交叉相關比對法的修正誤差。故本研究建議在地表站訊號的訊噪比低或明顯受到場址效應影響,以及無地表參考站資料可用的情況下,使用後方位角-特徵值校準法完成方位角修正為比較好的選項。

在2月份資料的走時差分析上,大部分觀測站的走時差皆相當穩定,井下加速度儀比井下寬頻慢約0.1秒,而井上加速度儀比井下寬頻慢約0.1至0.3秒的區間,此外,井上加速度儀比井下加速度儀慢約0.1至0.2秒的時間。我們另外採用6月份之地震事件針對TTN及WLCH站做走時分析,結果也與上述一致。而ILA的井下加速度儀在2月份的走時有異常,可能要再加以確認走時紀錄。

關鍵詞微地震、方位角修正、走時差

重要工作項目:井下地震儀觀測之斷層相關波相分析及淺層構造衰減性評估。
預期具體成果及效益:1.本計畫預計由中央氣象局於台灣北部設置的6部100公尺至300公尺深的寬頻
井下地震儀,由其微震的觀測,做較精確的地震定位,由其在地震深度有較
好的控制,以了解井下地震儀附近的活動斷層行為,並由微震活動提供活動
斷層的地下形貌。
2.藉由井下地震儀及地表測站的資料,分析淺層的地表構造衰減特性。
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