关于地下核爆炸的地震监测介绍

[拼音]：dixia hebaozha de dizhen jiance

[外文]：seismic monitoring of underground nuclear explosions

用地震观测方法监测地下核爆炸。20世纪60年代以来，地震学研究的一个重要应用是侦察和识别地下核爆炸。所谓侦察，即在远距离记录爆炸产生的地震波并测定爆炸的位置和大小；所谓识别，即辨认所记录的地震波是天然地震还是地下核爆炸发出的。

侦察

记录核爆炸产生的地震波，与天然地震观测（见地震观测）在方法上没有差别。只是由于核爆炸监测是在相当远的距离上记录爆炸，因而要求观测系统有较好的记录弱信号的能力。为此，必须研究台站的干扰背景、爆炸地震波的讯号谱；选择信杂比比较高的观测频段；改善台站的设置；发展台阵观测；在数据处理时引入弱信号提取技术等。

识别

爆炸地震波形与一般天然地震波形有时有很大的区别（图1a），但也有些天然地震波形与爆炸地震波形十分相似，很难区别（图1b）。目前较为有效的识别方法有：

（1）mb(MS)识别法。由于爆炸和天然地震的震源机制不同，二者激发的地震波能量在不同振型和不同频段的分配会有所差异。因此，用周期为1秒的体波测定的震级mb和用20秒面波测定的震级Ms（见震级）之比，可以区分爆炸和天然地震（图2）。

（2）短周期P波识别法。天然地震的破裂过程比爆炸复杂得多，故天然地震的短周期P波谱可能较爆炸复杂。图3给出了利用某种复杂性度量因子 (TMF)区分地震和爆炸的一个例子。

（3）其他识别方法。迄今为止地下核爆炸源的深度不超过5公里，如能将测定震源深度的精度提高到5公里以内，则用震源深度来区分天然地震和核爆炸无疑是一种重要方法。与天然地震不同，理论上讲爆炸的辐射各方向是一样的，因此，根据地震波辐射的初动极性和方位分布（见震源机制），有可能识别爆炸。此外，地震波谱的拐角频率、 P波的带宽、横波辐射情况等因素的分析也都有助于核爆炸的识别。