利用奇异谱分析方法研究乌什gPhone重力仪高频特性

韦 进 李 辉 刘子维 申重阳(中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室，武汉 430071)

利用奇异谱分析方法研究乌什gPhone重力仪高频特性

韦 进 李 辉 刘子维 申重阳
(中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室，武汉 430071)

国内外科学家已经在利用重力仪高采样率资料发现了地震前的不明原因、台风引起的地脉动信号以及地球自身的地脉动（hum）等信号。其中利用重力仪观测到的地震前的不明原因的高频信号的研究尤其得到关注。由于地震前的高频信号可能受到其他能够引起正常地脉动信号异常。因此，本研究对地处内陆的乌什地震台山洞中进行连续重力观测的gPhone重力仪产出的秒采样数据，采用奇异谱（SSAM方法）分析方法进行粗差探测和合成潮改正研究。

首先，利用2007—2015年较为平静的5天观测结果进行分析，结果表明秒采样观测数据中99%的能量来源于低于地脉动（2～7 mHz）频率的信号（例如：重力固体潮、气压负荷潮等）。只有不及1%的能量来源于地球自身的脉动信号。

其次，重构上述不足1%的重力残余信号和气压负荷潮改正后的重力残差信号进行频谱分析，比较结果表明：潮汐改正方法显示气压对重力的影响主要集中在2.7 h到16 min周期内，影响程度约为：10 dB，而利用SSAM分析方法能够将改正大于16 min周期的gPhone重力仪重力信号从－150 dB降低到－175 dB范围内，而小于16 min周期的信号依然在－160 dB附近变化。

最后，利用SSAM方法重构1%的残余能量信号后，将日均方差作为重力仪噪声水平分析方法研究了2008年以来乌什地震台gPhone重力仪的噪声水平的时间序列（图1）。……