MSDP-2.0版本測定面波震級與6.0版本測定寬頻帶面波震級對比分析
——以錫林浩特地震監(jiān)測中心站為例

甄齊 包文超

內(nèi)蒙古自治區(qū)地震局錫林浩特地震監(jiān)測中心站 內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000

1 資料選取

錫林浩特地震臺位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，具有中強地震發(fā)生的構(gòu)造背景。南臨希拉木倫河斷裂，北臨白音溫都爾—巴音花斷裂和那仁寶力格-軍馬場斷裂。20世紀(jì)70年代以來，錫林浩特臺周邊300km以內(nèi)發(fā)生過5次中強以上地震，分別為阿巴嘎旗5.6級、錫林浩特市5.2級、西烏珠穆沁旗旗4.8級、巴林左旗-阿魯科爾沁旗5.9級、東烏珠穆沁旗5.9級。錫林浩特臺屬國家基本地震臺，承擔(dān)著全球范圍內(nèi)M≥6.0級以上地震速報和地震觀測的任務(wù)。

依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《地震震級的規(guī)定》（GB17740—2017）,采用2017—2018年3月錫林浩特地震臺記錄到全球M≥6.0級以上141個地震的數(shù)字波形資料，重新量取141個地震在2.0版本的面波震級及6.0版本的寬頻帶面波震級，并進行對比分析[1]。

2 方法和原理

2.1 面波震級測定

郭履燦等（1981）提出了國家測震臺站現(xiàn)行面波震級公式。

式中，A 為兩水平分向面波地動位移矢量和，單位為mμ；T 為對應(yīng)周期，單位為s；σ（Δ）為面波震級起算函數(shù)；Δ為震中距；C為臺基校正值。當(dāng) 1°≤Δ≤ 130°，σ（Δ）=1.66 Δ+3.5；當(dāng)130°＜Δ＜180 °，σ（Δ）=6.775+ 0.5[(2.147e-0.4465Δ+1.325)×(Δ- 90) ×10-2 +sinΔ+3.5+（Δ-1.954）/3]。

現(xiàn)在中國地震臺網(wǎng)中心對外發(fā)布的Ms震級，計算公式為：

式中，Mi為國家測震臺站測定的地震面波震級；n為記錄到該地震的臺站個數(shù)。計算臺站測定震級的平均震級后，剔除超差震級數(shù)據(jù)，最終得到中國地震臺網(wǎng)中心公布的震級數(shù)據(jù)。

2.2 震級偏差分析

2.2.1 面波震級偏差。根據(jù)公式：

求解錫林浩特地震臺MSDP2.0與6.0系統(tǒng)震級偏差及分別計算MSDP2.0、6.0

版本與中國地震臺網(wǎng)中心公布的每次地震的震級偏差。并求出偏差平均值。

2.2.2 不同方向的震級偏差?；贛ATLAB功能，錫林浩特地震臺為極坐標(biāo)原點，使141個地震分布于四象限，將國家地震臺網(wǎng)中心公布的地震經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為弧度，測定的面波震級偏差作為長度單位，做出極坐標(biāo)圖，繪制MS(xlt2.0)、MS(xlt6.0)和MS(CENC)方位震級偏差關(guān)系圖?？傻谜鸺壠钏南笙迗D，根據(jù)公式

求解各象限上的震級偏差并得出震級偏差平均數(shù)[2]。

3 結(jié)束語

基于錫林浩特臺記錄到的141個M≥6.0級以上地震的數(shù)字波形資料進行整理統(tǒng)計，計算得到MSDP2.0、6.0版本與中國地震臺網(wǎng)中心公布的每次地震的震級偏差，兩種版本測定震級的平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差，并對結(jié)果進行了分析。同時研究了不同版本下地震方位對地震偏差的影響，并求解各方向上的震級偏差并得出震級偏差平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

3.1 面波震級對比

求解錫林浩特地震臺同臺不同系統(tǒng)震級偏差及與中國地震臺網(wǎng)中心公布的每次地震的震級偏差。計算全部地震震級偏差平均值。

3.1.1 MSDP2.0與6.0之間的測定震級偏差對比。以0.2級震級偏差為間隔，分別統(tǒng)計不同震級偏差的頻數(shù)，分別計算錫林浩特臺MSDP2.0版本測定震級與MSDP6.0版本測定震級偏差，MSDP6.0版本測定震級與中國地震臺網(wǎng)測定震級偏差，MSDP2.0版本測定震級與中國地震臺網(wǎng)測定震級偏差。經(jīng)計算MSDP-6.0版本測定震級與中國地震臺網(wǎng)測定震級偏差較小，偏差平均值為0.007，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.11。

3.1.2 四象限震級偏差?；贛ATLAB軟件依據(jù)錫林浩特臺測定的面波震級和國家地震臺網(wǎng)中心公布的地震經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為弧度做出以錫林浩特地震臺為坐標(biāo)原點的極坐標(biāo)圖，繪制和方位偏差關(guān)系圖，圖1給出MSDP-6.0與2.0的測定震級偏差在方位上的對比圖（a），MSDP-6.0與中國測震臺網(wǎng)測定的震級偏差在方位上的對比圖(b)，MSDP-2.0與中國測震臺網(wǎng)測定的震級偏差在方位上的對比圖（c）。

圖1 定震級方位偏差關(guān)系圖

3.1.2.2 從震級偏差與震中方位關(guān)系看，震中在西北方向時MSDP-2.0版本測定面波震級與中國地震臺網(wǎng)發(fā)布震級地震震級偏差平均數(shù)最大，為0.52，東北向偏差最小，為0.26。震中在西南方向時MSDP-6.0版本測定寬頻帶面波震級與中國地震臺網(wǎng)發(fā)布震級地震震級偏差最大，為0.25，東北向偏差最小，為0.14。震中在東南方向時MSDP-2.0版本測定面波震級與MSDP-6.0版本測定寬頻帶面波震級偏差最大，為0.41，西北向偏差最小，為0.03。

3.1.2.3 震級偏差結(jié)果統(tǒng)計表明，MSDP6.0版本測定寬頻帶面波震級與中國地震臺網(wǎng)發(fā)布震級更為接近。