用福建连续重力资料研究台风“麦德姆”活动特征

钟继茂（福建省地震局，福州 350003）

用福建连续重力资料研究台风“麦德姆”活动特征

钟继茂
（福建省地震局，福州 350003）

1　台风信号频谱特征

2014年第10号台风“麦德姆”在横穿台湾岛之后，于7月23日15时30分在福建福清沿海登陆，登陆时强度由台风减弱为热带风暴。为研究台风期间福州、厦门、漳州3个连续重力观测台站记录的地脉动信号强度和卓越频率随时间变化过程，编写了傅里叶变换Matlab程序代码，运行结果图略。台风从趋近到远离台站，信号强度从增强到减弱。其中福州台记录到台风登陆时信号强度迅速减弱，之后信号又增强然后逐渐减弱。厦门台和漳州台信号卓越频率随时间变化特点相近，但与福州台不同，可能与信号传播路径以及介质性质有关。由于厦门台和漳州台相距较近，所以，变化特点相近；反之，福州台较远，变化特点不同。

2　卓越周期规律统计

为研究台风卓越周期与强度、移动速度的关系，采用中国天气网的资料和如下模型：

式中，a为待定常数，它反映了噪声水平的影响；VD为台风强度（中心风速，m/s），V0体现了台风对卓越周期开始产生影响时的中心风速（m/s），整个第二项反映了台风强度（中心风速）对卓越周期的影响； Vr*cosθ为成一定角度的多普勒效应影响项，其中Vr为台风移动速度（km/h），θ为台风移动方向同台风与台站连线夹角，可由余弦定理确定。3个台的拟合结果：①参数b和参数c的数值均较小，说明台风卓越周期较为稳定，在3.7 s左右；②参数b在10-1数量级，参数c在10-3数量级，b要远大于c，说明台风强度对卓越周期起到了主要控制作用，多普勒效应影响较小。

3　非潮汐信息提取研究

沿海重力观测要受到各种干扰，如台风、地震、潮汐、噪声、降雨等，由于这些干扰信号的频带交织在一起，用经典的滤波器方法难以排除；而现代滤波器其输入信号中有用信号和希望滤除的成分频带交叠。为此，我们不打算把干扰因素分为高频的和低频的，而分为长期存在的和短期出现的，长期存在的干扰如仪器零漂、潮汐、噪声等，短期出现的干扰如地震、台风、降雨、前兆信号等。从福州台、厦门台和漳州台在台风期间的原始数据和卡尔曼滤波结果可见，卡尔曼滤波能较好地滤除长期存在的、比较有规律的干扰成分，正常情况下（没有地震、台风、降雨等）滤波结果几乎是一条直线。

4　结论

3个重力台站都记录到台风由近及远时信号强度由强变弱的过程，且台风登陆时迅速减弱，这与实际情况相符；离台风近的台站记录的信号卓越频率高，这可能与信号传播有关，距离近，高频衰减少。

台风卓越周期与强度、移动速度的关系比较复杂，但较为稳定，在3.7 s左右。

沿海重力观测受到的干扰可分为长期存在干扰和短期出现干扰两大类，卡尔曼滤波能较好地滤除长期存在的、比较有规律的干扰成分。正常情况下滤波结果几乎是一条直线。对于短期出现的干扰信号的排除，有待进一步研究，但可根据地震同震响应、台风报道和天气情况等加以识别。