孟方杰 张燕

中国地震局地震研究所（地震大地测量重点实验室），武汉市武昌区洪山侧路40号 430071

0 引言

地球在受到大地震、火山爆发或地下核爆炸的激发后，引起地球发生整体振荡而形成驻波，即为地球自由振荡。地球自由振荡的频率与地球的形状、密度分布、剪切模量等存在相关性，因此研究地球自由振荡有助于了解地球内部的性质与结构，从而改进现有模型。此外，地球自由振荡是地震面波在传播过程中形成的驻波。自由振荡的大小与震源的破裂方式和破裂长度密切相关，因此地震后的自由振荡信号可以约束地震震级。自由振荡包括两种类型（Ness et al，1961；Alterman et al，1974）：球型自由振荡和环型自由振荡。球型自由振荡包含径向运动和剪切运动，而环型自由振荡只作剪切运动。由于两种自由振荡的性质不同，超导重力仪主要检测到的是球型自由振荡，而利用倾斜仪、应变仪数据对自由振荡的研究（尤其对环型自由振荡）比较少（邱泽华等，2007），更没有进行过系统地研究和比较。中国地震局地壳形变台网中心拥有大量的应变仪、倾斜仪（如分量式钻孔应变仪、垂直摆倾斜仪、洞体应变伸缩仪、钻孔倾斜仪等），分布于全国各个台站，汇集了2001年以来的全国形变观测台站中的水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪、洞体应变伸缩仪、体积式钻孔应变仪的数字观测资料，为利用应变仪、倾斜仪观测资料研究自由振荡带来了契机。2011年3月11日5时46分（格林尼治时间），日本东北部（38.322°N，142.369°E）发生了MW9.0特大地震，造成了大量人员伤亡和财产损失。……