赵家庆 陈界宏 林立青

1)中国地质大学(武汉)，地球物理与空间信息学院，武汉 430074 2)中国台湾实验研究院，台北 10622

0 引言

微地动(Microseisms)是地球背景噪声的主要组成部分(Faulkner et al，2018)，普遍存在于沿海地区宽频带地震仪信号中，信号的位移振幅一般为微米量级。20世纪初有学者观测到微地动现象(Wiechert，1904)，并且发现微地动信号为波浪所激发(Gutenberg，1936；Bernard，1941)，其源主要分布在海洋和湖泊(Koper et al，2009)。Longuet-Higgins(1950)首次提出了微地动产生机制的理论，Hasselmann(1963)对该理论进行了补充，微地动信号以表面波和体波形式进行传播(Lacoss et al，1969；Hasselmann，1963)，信号周期为0.5～20s(McNamara，2004；Gal et al，2019)。根据周期范围和激发机理的不同，微地动通常可以分为两类(Ardhuin et al，2015)：单频微地动(Single Frequency Microseisms，SF)，也称为第一类微地动(Primary Microseisms，PM)，周期为10～20s(Gal et al，2019)，其产生机制为海浪运动产生的压力传导至海底，与海底地形耦合并转换为地震波，与海浪具有相同的周期，因为海浪产生的压力随海水深度呈现指数型递减，因此单频微地动的源区主要分布在浅水区域(Ardhuin，2018)；双频微地动(Double Frequency Microseisms，DF)，又称为第二类微地动(Secondary Microseisms，SM)，其周期范围为0.5～10s(Gal et al，2019)，双频微地动的信号特征明显，产生机理复杂，目前主流观点认为其产生机制为两列传播方向相反、周期相近的海浪相互作用产生驻波，驻波产生二阶压力扰动并传导至海底转换为地震波，其周期为海浪周期的一半(Longuet-Higgins，1950；Gualtieri et al，2013)，水体中的共振效应在双频微地动的激发过程中起了重要的作用(Gualtieri et al，2013)。Kedar等(2008)首次对Longuet-Higgins-Hasselmann理论使用数值模型进行了验证，Ardhuin等(2011)在Kedar等(2008)工作的基础上，对数值模型进行了扩展，提出全球地震背景噪声能量辐射模型(Global Model of Seismic Noise Energy Radiation)，该模型能够模拟计算全球任意位置由海浪所致的双频微地动合成理论功率谱，并加入了海岸线反射波浪的影响。……