华南陆地时变重力观测数据质量评估

杨锦玲，陈 石，王林海，卢红艳，李红蕾，张 贝

1. 中国地震局地球物理研究所，北京 100081； 2. 福建省地震局，福建 福州 350003； 3. 北京白家疃国家地球科学野外观测研究站，北京 100095

地震、地下水、火山活动及各种构造运动和地壳垂直变形等地球动力学过程，都会引起一定程度的地球重力场时空微变化。高精度时变微重力监测手段常用于观测火山活动期间岩浆的运动[1-2]、地下水储量变化[3]、油气库含水层[4]及地震危险性分析[5-9]。与卫星重力[10]和海洋重力测量[11]相比，高精度的地表重力重复观测具有距离地壳内部场源近、观测位置可重复性强、观测仪器精度高等特点，适用于监测与地壳内部场源直接相关的微重力信号。

21世纪，依赖绝对重力观测技术逐渐成熟，为研究重力场时变信号提供了更加可靠的时空基准[12-16]。例如：2004年至2009年的绝对和相对重力联合在地表重复观测到的重力场变化与菲律宾板块俯冲引起的慢地震相关[5]；2008年汶川8级地震和2015年尼泊尔7.8级地震从绝对重力重复测量结果提取到震前重力变化信号[13,15]。但是，由于陆地重力观测特别是时变重力场信号的获取，仪器观测能力限制和场源非唯一性仍是当前制约重力方法研究深部介质变化的核心难题。重力信号对质量变化敏感，微伽级重力数据常受到观测方法、仪器精度以及潮汐、环境、地下水和地表沉降等多种不确定性因素的影响，这也使得陆地重力观测得到的重力场变化存在较多不确定性。

陆地重力观测仪器的不确定性主要来源于弹簧重力仪的零漂特性和格值系数[17]。……