海底地震动竖向频率成分参数经验模型与影响因素分析

摘要

基于日本海底观测台网S-net的496次地震事件记录，共计6 436组海底地震动数据，旨在探讨海底地震动竖向频率成分的特性。采用随机效应回归方法，考虑海水深度、沉积层厚度等关键影响因素，构建了海底地震动竖向频率成分参数的经验模型。通过显著性检验和AIC准则，评估了模型参数的有效性和拟合优度。研究结果表明，水平向与竖向频率成分参数值的分布存在显著差异，海底地震动记录竖向频率成分参数值与海水深度和布设方式有关：S-net海底台站水深范围介于102～7 830 m,在海水深度小于1 500 m的区域，竖向频率成分参数值整体分布向短周期方向偏移，而在海水深度大于1 500 m的区域，长周期(大于0.8 s)记录数量显著增加；海水深度项在海底地震动竖向频率成分经验模型中具有显著性，表明海水深度是影响竖向频率成分的一个重要因素；不同构造类型的地震事件在竖向频率成分模型中的预测值表现出与水平向模型一致的差异性；此外，模型的场地项在海沟内外的海底地震动中表现出显著性差异，这种差异与沉积层厚度无直接关联，可能受到传播路径和海沟外隆起处地形的影响。该文理解和预测海底地震动特征及海域地震灾害风险评估提供了支持。

关键词

S-net / 海底地震动 / 竖向分量 / 频率成分参数 / 海水深度

基金资助

国家重点研发计划项目(2022YFC3003503,2021YFC3100701); 国家自然科学基金项目(52478568,52078470)