福建台网近震分析与地震速报

蔡杏辉

（福建省地震局，福建 福州 350003）

福建台网近震分析与地震速报

蔡杏辉

（福建省地震局，福建 福州 350003）

震相识别与分析是地震编目与速报的基础，对福建台网记录的近震进行了分析，用地震实例说明了不同距离、不同类型的地震震相特征，同时讨论了福建台网影响地震速报质量的有关问题及改进措施。

震相分析；福建台网；地震速报；

引言

地震编目和速报是地震监测的重要任务之一，是防震减灾工作的基础环节。观测资料评比成绩取决于观测资料质量的好坏，而测震人员的震相分析能力是地震编目及速报质量的根本保证。福建台网经过 “十五”网络项目改造后现有40个子台，地震监测能力有了很大提高，同时地震速报、地震分析、信息数据服务与发布等多项工作实现了计算机联网化和集成化，极大地提高了地震资料的可靠性。但是福建台网不仅承担本责任区的编目与速报任务，还承担台湾地区地震的编目与速报任务，台湾地区地质结构复杂，地震活跃，为地震多发地区。为做好地震震相分析和地震速报工作，本文对福建台网记录的典型近震震例进行了分析和研究，归纳出不同区域地震的震相特征，针对影响地震速报质量的问题，提出了改进措施。

1 近震分析

图1 简化的地壳模型近震事件记录到的主要震相射线路径Fig.1 The major seismic phase ray paths for a simplified crust model near earthquake records

福建台网编目和速报范围主要包括福建本省、台湾海峡南部、台湾地区等。因此，本文主要对上述区域震例进行分析研究。地震发生后，首先根据不同种类地震记录图的记录面貌、振动持续时间等，大致判断地震性质 （地方震、区域震或是远震），再依据各类地震特点对具体震相进行识别。在近震范围内出现的主要震相是Pg、Sg；P11、S11；Pn、Sn和一定距离之后出现的LR、LQ。随着震中距的不同，其出现的主要震相也不同。当震中距Δ（以下同）小于40 km时，通常记录到的地震波只有直达纵、横波。当40 km＜Δ＜70 km时，通常能记录到直达纵、横波和反射纵、横波，到达顺序为Pg、P11、Sg、S11。当70 km＜Δ＜120 km时，通常震中距70 km时会出现全反射现象，记录图上P11、S11振幅远大于Pg、Sg振幅。当120km＜Δ＜500 km时，随着震中距增大，首波作为第一震相到达，这一距离大约为120 km甚至更远，波到达顺序为Pn、Pg、P11、Sn、Sg、S11。当500 km＜Δ＜1000 km时，主要震相为Pn、Pg、Sn、Sg、Lg，这段特点为短周期面波发育，振幅大[1]。

图2显示了在20 km （DTJX）至140 km （SCCF）的震中距范围内，由福建台网的7个台 （根据震中距选取）记录的福建永春地震的记录图。震中距小于60 km的DTJX和DHTT台仅记录到Pg、Sg震相；震中距70～90 km的YOX和LOY台记录到Pg、P11、Sg、S11震相；震中距为102 km的QUZ台仅记录到Pg、Sg震相，没有P11、S11出现，这是由于震中距达到一定距离时，传播路程增加，反射波能量减弱，因此不易识别；震中距大于130 km的NAP台和SCCF台，Pn在Pg前到达，并且有较小的振幅，Sg震相明显，而Sn震相由于幅度过小不易识别； Pg的周期为 0.14～0.54 s， Sg的周期为 0.18～0.62 s， P11、 S11的周期略大于 Pg、 Sg；事件记录持续时间约为1 min。由于Pn易被误认为Pg，会引起地震定位错误，因此要特别指出第一个出现首波的NAP台的Pg与Pn到时差仅为0.62 s，其tsg-tpg=16.0 s，震中距132.5 km。由此可大致得到该震区首波出现临界距离为130 km左右，对福建台网记录的该区域地震的分析中，可将震中距130 km或Sg与Pg到时差为16 s作为首波出现的一个参考值。

图2 2007年8月29日福建永春ML4.7级地震记录Fig.2 Records of Yongchun ML4.7 earthquake in Fujian on August 29,2007

图3显示了在180 km （DOS）至450 km （CHT）的震中距范围内，由福建台网的7个台 （根据震中距选取）记录的台湾海峡南部地震的地震波。初至台为DOS台，其Sn与Pn到时差为21 s；各台记录的主要震相为Pn、Pg、Sn、Sg，个别台的P11震相发育 （如PIH台和HUI台），其P11振幅比Pg振幅大，易误认为Pg；各台Pn、Sn幅度明显小于Pg、Sg；从震中距325.2 km的YOD台开始，Pn和Sn振幅相对其它台有所增大；Pn的周期为0.14～0.46 s， Sn的周期为 0.18～0.74 s， Pg的周期为 0.16～0.44 s， Sg的周期为 0.28～0.68 s； 事件记录持续时间约为2 min。

图3 2005年4月4日台湾海峡南部ML4.5级地震记录Fig.3 Records of earthquake with ML=4.5 in southern Taiwan Strait on April 4,2005

图4显示了在200 km （PTNR）至510 km （PCNP）的震中距范围内，由福建台网的7个台 （根据震中距选取）记录的台湾南投地震的地震波。初至台为PTNR台，其Sn与Pn到时差为22 s；震中距202 km的PTNR台至震中距344 km的PTNR台记录的主要震相为Pn和Sn震相，近台Pg震相清晰 （PTNR和HAJF台），其它台Pg和Sg震相不易识别。震中距大于420 km的YAXT等台除记录到Pn和Sn震相外，其短周期面波Lg发育，并且振幅较大,说明台湾地震震中距达到一定距离的台站有面波发育；Pn的周期为0.36～0.63 s，Sn的周期为0.14～0.44 s；事件记录持续时间约为4 min。

图5是一个震源深度为117 km的台湾中深源地震，该地震不存在上述讨论的地壳震相。首先到达的纵波和横波，像远震一样，为P波S波，震相尖锐衰减快，无面波发育；P的周期为 0.25～0.53 s， S的周期为 0.31～0.66 s。

通过以上震例，说明了福建台网记录的不同距离、不同类型的地震震相特征。分析人员掌握了本台网记录的近震波形特点，在实际工作中无论地震编目还是速报都能心中有数，做到举一反三。

图4 2009年11月5日台湾南投ML6.0级地震记录Fig.4 Records of Nantou ML6.0 earthquake in Taiwan on November 5,2009

图5 2010年7月9日台湾宜兰ML4.9级中深源地震记录Fig.5 Records of Yilan ML4.9 earthquake in Taiwan,a middling deep-focal earthquake,on July 9,2010

2 地震速报

地震速报是地震监测工作首要任务，直接体现了地震部门防震减灾工作的成效。随着社会经济的发展，防震减灾公益性工作越来越重要，地震速报的显示度和影响面也越来越广，责任重大，一旦出错负面影响很大。目前从事速报工作的人员普遍认为心理压力大，地震速报会因各种情况造成漏报、错报、超时现象。福建台网实时速报系统和信息发布平台的研制和使用，为福建台网地震速报创造了良好的条件，有效保证了地震速报质量。由于地震速报是一个综合性很强的工作，环节较多，速报的质量不仅取决于速报平台集成水平，还取决于值班员的业务水平、临震心理素质以及信息发布网络的畅通。

2.1 福建台网地震速报流程

地震警报器响起后，应同时观察前台机及实时速报系统，判断事件类型 （地震或爆破）及地震类型 （网内震或网外震）。若是网内地震，直接采用实时速报系统定位结果发布地震信息；若是网外地震，使用MSDP软件进行人工分析定位；应用信息发布软件一键完成发布速报地震参数 （上EQIM、手机短信发布、上局域网）；重新打开地震波形，检查是否有后续地震；完成地震速报后根据速报检查表内容对速报的每个环节逐项检查。地震速报流程如图6所示。

图6 地震速报流程图Fig.6 The flow chart of earthquake rapid report

2.2 影响地震速报质量的问题和应对措施

当遇到地震特别是有感地震，由于有感地震对社会影响大因此责任更加重大，外来电话咨询和外界人员的参观，会使值班员都会变得紧张[2]，如不能保持冷静，则往往会更加紧张以至思维混乱，不知所措。因此对速报过程中可能出现影响速报质量的问题进行分析总结是很有必要的。笔者认为主要可分为2大类：第一类归结为地震分析过程可能出现的问题，具体包括双震叠加等震相复杂地震，导致定位分析错误或定位残差值较大；事件类型识别错误，如地震识别成爆破，造成漏报；两个事件由于间隔时间近，警报只响一次，分析人员只分析前者而漏报后者；人机交互地震分析软件故障或错误操作，造成定位错误或死机。第二类归结为地震信息发布过程可能出现的问题，具体包括 信息发布平台故障或网络故障无法发布地震参数；信息发布软件使用不当导致发布错误的地震参数。

针对以上各种可能情况提出如下应对措施：①值班员值班期间应具有良好的精神状态和高度责任心，每天值班时首先检查所有速报相关设备的工作状态，及时发现故障，保证设备的工作正常。地震速报时应保持平静心态，严格按速报工作流程操作，首先大致判明事件性质，地震分析时不过于追求速报精度和速度，信息发布时认真核对地震参数，地震速报完成后按检查表内容对速报的每个环节进行逐项检查，如检查后续波形防止漏分后续地震等。②加强测震学方面知识，在日常工作中注意积累疑难震相，提高地震震相分析水平，达到熟能生巧，这样在地震速报时才能做到正确识别事件类型，即使出现复杂震相都能短时间内定位成功，不用多次修改。掌握计算机有关网络知识，有助于解决网络故障；熟悉人机交互地震分析软件应用，能使分析人员的地震分析过程合理和简洁，避免错误操作。③对各种已知的突发软硬件故障情况及应对措施熟练掌握，通过岗位练兵模拟各种突发状况，提高应变能力。人机交互地震分析软件故障时，采用速报备机分析；信息发布平台无法使用时，采用 “EQIMProcess”软件发布速报结果，需要注意的是要知道速报结果文件存放的路径；EQIM系统故障或网络故障，则按速报规程要求采用传真或电话方式上报速报结果。

3 结速语

随着 “十五”台网运行及后续台站建设，加大了观测密度，进一步提高了台网的监测能力，加之数据分析处理系统的集成化与网络化，这些都为地震编目与速报质量的提高奠定了基础。同时要求我们的业务水平、管理培训机制等多方面要适应新的环境要求，产出的地震数据资料质量要进一步提高，做好防震减灾的基础性工作。

［1］中国地震局监测预报司.2007.地震学与地震观测 ［M］.北京：地震出版社

［2］叶繁英，林伟.地震速报中的心理浅析 ［J］.华南地震,2003（4）：96-106

The Near Earthquake Analysis and Earthquake Rapid Report of the Fujian Digital Seismological Station Net

CAI Xinghui

(Earthquake Administration of Fujian Province,Fuzhou 35003,China)

Seismic phase analysis and identification are the basis of earthquake catalogue and rapid report.This article firstly analyzed the near earthquake waveform recorded by Fujian Networks.Then,the paper explained the seismic phase features with different distances and different types of phases by earthquake cases.Finally,the paper pointed out the current problems in the earthquake rapid report of Fujian seismic station and gave some improvement measures which had important significances to improve the quality of earthquake catalogue and rapid report.

Phase analysis;Fujian seismic station net;Earthquake fast report

P315.730.5

A

1001-8662（2011）02-0054-07

2010-10-21

蔡杏辉，男，1976年生，工程师.主要从事地震监测工作.E-mail：13870511@sina.com.