申文斌，栾威

1 武汉大学测绘学院，武汉　430079　2　武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉　430079



利用超导重力数据探测Slichter模三重分裂信号

申文斌1,2，栾威1

1 武汉大学测绘学院，武汉4300792武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉430079

摘要本文基于2004苏门答腊地震后全球地球动力学计划观测网中9台超导重力仪13200 h的连续重力观测数据，联合利用整体经验模态分解(EEMD)、最优序列估计(OSE)、积谱密度分析(PSA)和自回归估计(AR)方法，探测地球固态内核平动振荡模态(Slichter模)的三重分裂信号.利用EEMD提取常规预处理后的重力残差中包含目标频段的本征模态函数(IMFs)作为最终的重力残差之后，将每个台站的重力残差平均分成无重叠的3个子数据块，再应用OSE和PSA方法获取Slichter模三重分裂谱线的积谱密度，并采用AR方法估计各积谱中弱共振信号的中心频率及其误差.结果表明，结合OSE和PSA方法探测到三个清晰的谱峰，周期分别为5.8307±7.1×10-4h、5.2161±8.1×10-4h和4.7536±5.2×10-4h，分别对应Slichter模三重分裂谱线m=-1、m=0和m=+1，且三个谱峰的周期与Crossley(1992)、Rochester和Peng(1993)、Peng(1997)和Rogister(2003)基于PREM地球模型给出的Slichter模理论周期非常接近，也与Ding和Shen(2013)建议的“可能的观测结果”较为接近.参考现有的理论和观测结果，本文认为这三个信号可能是Slichter模三重分裂谱线.

关键词Slichter模三重分裂； 超导重力仪； EEMD； 最优序列估计； 积谱密度

1引言

地球固态内核在其平衡位置附近的平动振荡是地球自由振荡基本核模，也是基本简正模之一，或称之为Slichter模(Slichter,1961)，包括赤道面上的正向运动、地球自转轴方向上的轴向运动和……