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。

正在制定全球宽带地震观察网络的计划，但是在海洋地区，没有一个国家能够观察到地球表面的三分之二。在这项研究中，我们开发了，原型和测试的实验海床地震仪，在各个阶段具有宽带记录特征，以在海底上建立宽带地震观察网络，这在世界范围从未尝试过。在这项研究中，我们开发了一种内置的记录型地震观测系统，该系统高度敏感并且在高动态范围内，尤其是在宽频带中的地震波，无法与先前的海底地震仪，尤其是在长期的长时间频段中安装，尤其是具有高灵敏度。作为海底仪器，使用一个小的三个组件的位移反馈传感器实现了高灵敏度。该地震计经受态度控制，以适应海底表面的斜率。此外，我们创建了一个系统，该系统可以记录地震观测中可能的最高质量和最大能力数据，并且也具有低功耗。具体而言，我们制作了信号放大，滤波器，模拟信号处理单元，模数转换单元，用于检测“现象”（例如地震）的信息处理单元的原型，以及大容量为1.3GB的内部磁性记录单元。此外，我们还获得了未来建立海底地震观测网络所需的材料，例如各种技术的各种要素和约束的开发以及构成地震观察网络的海底地震仪的最佳分布。将来，测试观察结果将在海床上重复进行，以进行最终调整，并进一步完善原型系统。提取从海床上获得的长时间观察记录中的自然噪声光谱，并确定最终规格，例如最佳记录频带，灵敏度和动态范围，用于宽带海床地震仪，并最终完成了系统。