利用双扭梁重力仪实现地震早期探测
仪器与探测器
2018-09-14 v1 地球物理
摘要
地震期间地面质量重新分布，导致局部引力势发生变化。这些引力波动以光速传播，意味着它们会比最快的地震波早得多到达远处位置。若这些引力信号被重力仪测得，则可为即将发生的地震提供预警。更早探测地震可用于保护关键基础设施并挽救生命。Torsion Pendulum Dual Oscillator (TorPeDO) 是澳大利亚国立大学研制的一种重力梯度传感器。本文中，我们研究了利用 TorPeDO 测量地震瞬时引力信号的可行性。我们模拟了传感器对这些信号的响应，并将这些响应插入经过缩放的 TorPeDO 应变数据中，以使用匹配滤波搜索测试其检测。该模拟使我们能够估计传感器对这些瞬态信号的信噪比和探测时间，以及不同探测阈值对作用距离和探测时间的影响。本文还提出了一种利用 TorPeDO 传感器进行地震定位的方法，无需精确的信号计时。通过将计算所得位置与 TorPeDO 应变数据结合，可实时估计地震震级。我们发现，在设计的灵敏度下运行的 TorPeDO 系统可测得 200 km 外、矩震级 7.1 的地震，在事件开始后 15.7 s 达到信噪比 5。这将在首波 S 波到达前提供约 50.96 s 的预警。
引用
@article{arxiv.1809.04787,
title = {Early Earthquake Detection with a Dual Torsion-Beam Gravimeter},
author = {D. J. McManus and P. W. F. Forsyth and N. A. Holland and R. L. Ward and D. A. Shaddock and D. E. McClelland and B. J. J. Slagmolen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.04787},
year = {2018}
}
备注
9 Pages, 5 Figures. Submitted to GJI