浮潜式海洋地震仪填补南海海洋地震台网长期观测空白

TL;DRAbstract

受观测仪器和经济成本制约, 海洋区域的地震观测资料较为稀疏且台网难以实现长期连续观测, 限制了地震层析成像对覆盖地球表面70%的海洋区域地幔深部结构的探测. 近几年研发的浮潜式海洋地震仪(MERMAID)是能够在水下指定深度随洋流漂浮, 并记录全球主要地震信号的新型海洋地震监测设备. 南方科技大学于2021年5月在中国南海投放了10台MERMAID, 组建南海浮动式地震观测台网. 本文对该台网1年的数据记录和地震识别情况进行了统计分析. 在此期间, 台网共记录已知地震372个, 高质量走时1015个. 基于对7级以上地震记录的逐个分析和理论波形的正演计算, 我们发现除地震震中距和震级外, 台网的地震识别能力还受震源机制、海况、海底地形以及MERMAID工作状态等因素影响. 虽然台网对全球范围内5.5级以上、震中距90°以内地震的识别率仅为16%, 但在预计5年的电池有效供电时间中, 该台网将收集超过5000个高质量地震走时, 可有效加密南海下方的地震射线覆盖, 填补南海缺乏地震台阵长期连续记录的空白. 本研究进一步证实, 在全球三大洋有计划的组建浮动式海洋地震台网可解决目前海洋区域缺少有效地震数据覆盖的世界级难题.

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