黄石市地震台背景噪声特征分析

摘要

利用2018年1月—2020年3月湖北省黄石市三个地震台的垂直分量连续地震波形数据，计算新冠肺炎疫情前(2018年1月—2019年12月)和疫情防控期间(2020年1—3月)三个地震台的噪声加速度功率谱密度和概率密度函数，重点分析高频段(1～10 Hz)地震背景噪声的时空变化特征。研究结果显示：(1)疫情防控期间，高频噪声加速度功率谱密度整体明显下降，特别是在春节期间。2018年和2019年春节期间短周期(～1 s)噪声幅值下降明显，而在假期结束后迅速恢复；2020年春节正值新冠疫情防控期间，噪声幅值大幅下降，并且持续保持在较低水平。(2)日变化模式改变。疫情前，地震背景噪声在白天(6:00—20:00)的功率谱密度明显高于晚上(20:00—次日6:00),中午12:00左右功率谱密度出现短时下降，夜间2:00左右出现最低值，这种变化特征与人类的作息规律一致；而在新冠疫情防控期间，噪声幅值下降且日变化不明显，表明人类活动减弱，高频噪声幅值相应变化。(3)人口密度和经济发展水平影响噪声水平。人口密度和经济发展水平较高的地区噪声水平偏高，这表明城市的人类活动和经济状况与地震背景噪声存在关联。这些研究结果对城市规划、公共管理和环境保护具有重要的参考价值，可为城市人类活动监测和公共治理提供有用信息。

关键词

地震背景噪声 / 黄石市 / 功率谱密度 / 概率密度函数 / 人类活动

基金资助

湖北省教育厅科学研究计划资助项目(Q20203004);湖北省教育厅哲学社会科学研究项目(22Q212)