地下核爆炸的地震監測
正文
用地震觀測方法監測地下核爆炸。20世紀60年代以來，地震學研究的一個重要套用是偵察和識別地下核爆炸。所謂偵察，即在遠距離記錄爆炸產生的地震波並測定爆炸的位置和大小；所謂識別，即辨認所記錄的地震波是天然地震還是地下核爆炸發出的。偵察 記錄核爆炸產生的地震波，與天然地震觀測（見地震觀測）在方法上沒有差別。只是由於核爆炸監測是在相當遠的距離上記錄爆炸，因而要求觀測系統有較好的記錄弱信號的能力。為此，必須研究台站的干擾背景、爆炸地震波的訊號譜；選擇信雜比比較高的觀測頻段；改善台站的設定；發展台陣觀測；在數據處理時引入弱信號提取技術等。
識別 爆炸地震波形與一般天然地震波形有時有很大的區別（圖1a），但也有些天然地震波形與爆炸地震波形十分相似，很難區別（圖1b）。目前較為有效的識別方法有：①mb(MS)識別法。由於爆炸和天然地震的震源機制不同，二者激發的地震波能量在不同振型和不同頻段的分配會有所差異。因此,用周期為1秒的體波測定的震級mb和用20秒面波測定的震級Ms（見震級）之比,可以區分爆炸和天然地震（圖2）。②短周期P波識別法。天然地震的破裂過程比爆炸複雜得多,故天然地震的短周期P波譜可能較爆炸複雜。圖3給出了利用某種複雜性度量因子 (TMF)區分地震和爆炸的一個例子。③其他識別方法。迄今為止地下核爆炸源的深度不超過5公里，如能將測定震源深度的精度提高到5公里以內，則用震源深度來區分天然地震和核爆炸無疑是一種重要方法。與天然地震不同，理論上講爆炸的輻射各方向是一樣的，因此，根據地震波輻射的初動極性和方位分布（見震源機制），有可能識別爆炸。此外，地震波譜的拐角頻率、 P波的頻寬、橫波輻射情況等因素的分析也都有助於核爆炸的識別。
