広帯域グロ-バル海底地震観測網のための海底地震計システム

宽带全球海底地震观测网海底地震仪系统

基本信息

批准号：
63840009
负责人：
島村英紀
金额：
$ 9.02万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至 1989
项目状态：
已结题

项目摘要

全地球的な広帯域地震観測網を作る計画が進んでいるが、地球表面の三分の二を占める海洋地域での観測は、どの国でも手がついていない。本研究では、世界でもまだ試みられたことのない海底での広帯域地震観測網を構築するために、広帯域の記録特性を持つ試験的な海底地震計を段階的に開発・試作・テストした。本研究では、研究代表者や分担者によって蓄積された短周期海底地震計の成果と技術を生かして、今までの海底地震計では据えられない広い周波数帯域、とくに長周期の帯域での地震波動を、高感度で、しかも高ダイナミックレンジで据える内蔵記録型の地震観測システムを開発した。海底測器として耐圧容器の大きさに制約があるので、小型で三成分のサ-ポ方式・変位帰還型のセンサ-を用いて高感度を達成した。海底面の傾斜に対応するために、この地震計には姿勢制御を行っている。また地震観測で考えられる最も良質で最大の容量のデ-タを記録でき、しかも低消費電力のシステムを作った。具体的には、信号増幅・フィルタ-・アナログ信号処理部・アナログ・ディジタル変換部、地震という「現象」検出の情報処理部、1.3GBという大きな容量をもつ内蔵磁気記録部のそれぞれを試作した。このほか、要素となる各種技術の発達とその制約、地震観測網を構成する海底地震計の最適分布など、将来、海底地震観測網を構築するときに必要な資料も得た。さらに今後、海底での試験観測を繰り返して最終的な調整等を行ない、試作システムの一層の洗練を行う。海底で得られた観測記録から長周期までの自然雑音のスペクトルを抽出して、広帯域海底地震計として最適な記録周波数帯域、感度、ダイナミックレンジなどの最終仕様を決定し、それに応じたシステムを最終的に完成する。

建立全球宽带地震观测网络的计划正在进行中，但尚未有国家开始对占地球表面三分之二的海洋区域进行观测。在这项研究中，我们分阶段开发、原型设计并测试了具有宽带记录特性的实验性海底地震仪，以在海底建立宽带地震观测网络，这在世界上从未有过尝试。在这项研究中，我们将利用主要研究者及其合作者积累的短周期海底地震仪的成果和技术来分析宽频带，特别是长周期频带的地震波，这是常规潜艇无法实现的我们开发了一种具有高灵敏度和高动态范围的内置记录地震观测系统。由于用作海底测量仪器的压力容器的尺寸受到限制，因此我们通过使用小型三元件支撑型位移反馈型传感器实现了高灵敏度。该地震仪具有姿态控制功能，以响应海底的坡度。我们还创建了一个系统，可以记录地震观测所能想到的最高质量和最大量的数据，并且功耗更低。具体来说，我们制作了信号放大/滤波器、模拟信号处理部分、模拟/数字转换部分、用于检测地震“现象”的信息处理部分以及具有大容量的内置磁记录部分的原型。 1.3GB。此外，我们还获得了未来建设海底地震观测网所需的资料，如各种基础技术的发展及其制约因素、构成地震观测网的海底地震仪的优化分布等。未来，原型系统将通过在海底重复测试观测并进行最终调整来进一步完善。我们从海底获得的观测记录中提取长周期自然噪声频谱，确定宽带海底地震仪的最佳记录频带、灵敏度、动态范围和其他最终规格，并最终完成系统。