中国地震台网观测数据统计_梁姗姗

0 引言
地震台网观测报告是地震学研究领域的重要资料之一，其中包含各种震相到时并提 供一定精度的地震事件相关参数（如发震时刻、震中位置、震源深度和震级等）并且可以 为速度结构，震源物理等相关研究提供基础性数据资料。故地震观测报告是进行地球科 学研究工作必不可少的观测资料。
中国最早的地震观测报告见于 20 世纪初。19 世纪末，法国天主教会在上海徐家汇 设立观象台；1904 年增设地震观测项目，同年开始汇编地震报告（国家地震局科技监测 司，2001）。随后几十年，中国开始自行设立地震台，老一辈科学家在极其艰苦条件下， 悉心收集、整理地震资料。随着时代变迁，台址和名称有所变动，但整理汇编的地震报 告基本是连续的。全国范围的地震台网较正规的地震报告，始于 1954 年开始（赵荣国， 1988）。之后，地震观测技术迅速发展，国际地震机构定期出版地震报告、地震目录及相 关资料，按照国际惯例，部分台站地震资料进行国际交换，促进国际交流与合作，为国 际科技合作服务。
给出震级的离散程度。
地震台数字化改造之前，直接应用模拟位移记录测定各种震级。随着我国数字地震
观测技术的发展，“十五”期间，中国地震局完成“中国数字地震观测网络”项目建设，将
模拟地震观测系统进行数字化改造，并新建一批数字化地震台站（刘瑞丰等，2008）。由 于各数字地震台站观测仪器的类型和频带不同，观测地动速度，而非地动位移，所以，
目前，中国地震台网中心编辑出版的《中国数字地震台网观测报告》（月刊）汇编 107 个台站数据。该报告主要提供给中国地震台站、各区域地震台网和国内的科研单位、大 学及研究人员使用。中国地震台网观测报告是人机交互处理，结合地震震相记录特征， 对每一个震相都进行反复调整核对，并对查出问题进行分析、纠正，将每日发生的地震 进行精细分析，处理精度较高。因此，本文应用的统计数据资料完整性、可靠性较高。
第 36 卷 第 4 期 2015 年 8 月
地震地磁观测与研究 SEISMOLOGICAL AND GEOMAGNETIC
OBSERVATION AND RESEARCH
doi: 10. 3969/j. issn. 1003-3246. 2015源自文库 04. 008
Vol.36 No. 4 Aug. 2015
1985 and 2011 for events shallower than 50 km and JB travel-time curves for surface focus
44
地震地磁观测与研究
36 卷
3 震级测定类型及统计
中国地震台网观测报告给出记录事件的振幅和周期值，及相应的震级值，以便读者
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
13 14 15 16
表 1 2001—2011 年全球 8 级以上强震参数 Table1 The global earthquakes with magnitude MS ≥ 8（2001-2011）
发震时刻（UTC）
φ/°
λ/°
深度 /km
Ms
20
8.7
参考地点
中国青海省（昆仑山口） 美国阿拉斯加州中部 日本北海道 麦夸里岛以北 印尼苏门答腊岛北部西岸远海 印尼苏门答腊岛北部 俄罗斯西伯利亚东部 千岛群岛 千岛群岛 秘鲁沿岸近海 印尼苏门答腊岛南部
印尼苏门答腊岛南部
四川汶川县 萨摩亚群岛 智利中部沿岸近海 日本本州东岸近海
஝ᄬ
10000
9000 8000 7000 6000 5000
作者简介：梁姗姗（1989—），女，助理工程师，主要从事数字地震资料处理与解释工作 基金项目：留学回国人员科技项目择优资助 本文收到日期：2015-02-14
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地震地磁观测与研究
36 卷
供了宝贵的研究资料。由地震频度分布图（图 1）可知，2001 年后，中国数字地震台网记 录地震事件数目大幅提高，记录 7 万多次地震事件。自 2001 年以来，全球地震活动水平 明显偏高，尤其是 8 级以上强震多发，2001—2011 年共发生 16 次 8 级以上地震（表 1）， 尤其是 2004 年 12 月 26 日苏门答腊 8.9 级地震和 2008 年 5 月 12 日汶川 8.0 级地震，较 强余震频发。
了解各地震台测定震级情况。由于单台震级受震源机制、传播路径及介质不均匀性的影
响，同一地震不同台站测定的震级会有所不同。为了减小这种影响，报告对同一地震多
台震级取中值 ( 相当于平均值，中值可避免个别特大或特小震级值对最终取值的影响 )，
得到多台平均震级，给出测定台数，保证计算震级的可靠性，减小震级的不确定性，并
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
ᡰሏ/Ń
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 ᡰሏ/Ń
图 2 中国地震台网观测报告主要震相走时曲线及表面源 JB 模型走时曲线
Fig.2 Travel-time picks collected by the report of National Seismological Network of China between
4000 3000 2000
1000 0 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 t/ࣲ 图 1 中国地震台网观测报告记录地震频度
Fig.1 Worldwide frequency distribution of earthquakes from National Seismological Network of China
表 2 中国地震台网观测主要震相数量（1985—2011 年）
Table2 Statistical distribution of main seismic phases from National Seismological Network of China for the period 1985—2011
10
8
2004-12-26T00:58:51.1 3.15°N 95.79°E
40
8.9
2005-03-28T16:09:34.7 2.03°N 97.05°E
34
8.6
2006-04-20T23:24:59.3 60.97°N 167.48°E
32
8.3
2006-11-15T11:14:11.9 46.69°N 153.27°E
震相 数目
震相 数目
P 1764992
PKS 18899
Pg 133186
S 758627
Pn 144006
Sg 136532
Pdiff 4833
Sn 82379
pP 496685
sS 218551
sP 407462
ScS 135259
PcP 163064
ScP 83576
PcS 84007
SS 233841
2001-11-14T09:26:09.8 35.92°N 90.53°E
11
8.2
2002-11-03T22:12:41.0 63.50°N 147.40°W
4
8.1
2003-09-25T19:50:05.0 41.79°N 143.71°E
16
8.2
2004-12-23T14:59:04.4 49.30°S 161.30°E
到 2011 年底，中国地震台网积累大量震相数据，日常资料分析包括以下震相： ① 地 方 或 区 域 震 相：P、S、Pg、Pn、Sg、Sn； ② 远 震 或 极 远 震 震 相：P、PP、PKP、 PKP2、pP、pPKP、PKS、S、SS、sP、sS、PcP、PcS、ScP、ScS、sPKP、SKS、 SKKS、Pdif。记录分析的各种震相达 5 557 699 条（表 2），大部分为清晰的直达波、核 幔反射波、地表反射波震相和少量地核穿透波震相。中国地震台网记录的各种震相数据 为分析、解释震相的成因和物理意义，为利用各种震相来测定震源基本参数、震源的力 学性质及探讨地球内部构造等研究工作，提供了坚实的数据基础。
目 前， 中 国 地 震 台 网 中 心（CENC）承 担 中 国 地 震 台 网 观 测 报 告 的 处 理 与 编 辑 工 作， 利用有人值守单台记录资料，编辑和出版了《中国数字地震台网观测报告》和《中国地震台 站观测报告》，并提供在线和离线服务。
1 资料来源
研 究 使 用 的 观 测 资 料 主 要 来 自《中 国 地 震 年 报 》和《中 国 数 字 地 震 台 网 观 测 报 告 》 （1985 年 1 月—2011 年 12 月）。中国地震台网观测数据记录了全球范围内 86 944 次地震， 时间跨度较大、空间分布广。数字化技术采用以来，随着大量数字化台站建设及模拟台 站改造，台站观测水平和分析能力逐步提高，地震观测数据大量增加，为地震学研究提
ᡌ௑/s ᡌ௑/s
3600
3600
3200
3200
2800
2800
2400
2000
1600
1200
800
SCS SCP
400 PCP
SS SKKS
S
SKS SKP
PP
PKP
P
Pdiff
2400
2000
1600
1200
800
SCS SCP
400 PCP
SS
S PP
P
SKKS
SKS SKP PKP
Pdiff
9
8
2007-01-13T04:23:22.7 46.29°N 153.80°E
10
8.1
2007-08-15T23:40:57.8 13.40°S 76.60°W
39
8.2
2007-09-12T11:10:19.3 4.90°S 101.41°E
25
8.6
2007-09-12T23:48:56.9 2.85°S 100.67°E
中国地震台网观测数据统计
梁姗姗 黄志斌
（中国北京 100045 中国地震台网中心）
摘要 收集了由中国地震台网中心编辑出版的中国地震台网观测报告，对报告中提供的 震相和震级数据进行统计，并详细介绍中国地震台网测定的震相类型、震相数量，以及 观测报告中测定的各种震级标度和震级计算公式。本文目的在于迎合地震监测技术，为 地震研究和预报工作提供高质量、高水平的地震观测报告。 关键词 中国地震台网；震相；震级
15
8.2
2008-05-12T06:27:59.5 31.01°N 103.42°E
14
8.2
2009-09-29T17:48:10.7 14.80°S 171.57°W
16
8.1
2010-02-27T06:34:14.0 35.80°S 72.80°W
35
8.8
2011-03-11T05:46:19.0 38.10°N 142.50°E
2 震相统计
震相分析是地震学的基础工作之一，主要任务是从地震图上读取、测定与地震参数 相关的各种震相读数。地震台网提供的震相读数，作为原始数据，在地学研究领域具有 广泛的学术意义和使用价值（赵荣国，1988）。
第4期
梁姗姗等：中国地震台网观测数据统计
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1985 年—2011 年，中国地震台网观测报告提供各类地震波震相，包括地方震、区域震、 远震以及深震，地震报告不包括非天然地震。2000 年以前，我国大部分台站为模拟地震 记录，记录仪器主要为短周期地震仪和中长周期地震仪，通过分析模拟记录来识别震相 并进行震级计算。自 2001 年起，国家数字地震台网投入使用，为了保证观测数据的连续 性与完整性，分析人员根据短周期和中长周期地震仪特性，将宽频带速度型数字记录仿 真成标准的模拟记录，如：长周期（763）、中长周期（SK）和短周期（DD-1）模拟地震记录， 分析人员在仿真后的波形记录图上识别震相和计算震级等。
PP 406873
SKS 65509
PKP 139095
SKKS 23553
PKP2 12547
sPKP 25198
pPKP 19025
收集中国地震台网观测报告中震源深度小于 50 km 的地震走时数据，选取走时残差 较小，且地震初动较清晰的震相走时，叠加得到全球地震观测震相走时曲线。图 2（a） 为中国地震台网观测报告主要震相走时曲线图（h ＜ 50 km）；图 2（b）为表面源（h=0 km） 的 JB 模型震相理论走时曲线图，1986 年至今，一直使用传统 JB 走时模型（Jeffreys and Bullen，1940）进行地震常规定位工作。图中大部分是 P、S 震相数据，但也包括一些后 续震相，图中的主要震相较好地排成一列，与理论走时曲线走向相一致。通过把所有台 网观测震相数据放在一起，可以得到更完整的地震波场图像。