Pg与Sg波近震三要素计算程序

摘要 本文阐述了用程序计算近震震相Pg与Sg波地震三要素的方法，达到准确计算、减少误差、减少工作量的目的，为台站值班人员近震速报工作发挥作用。

关键词 近震三要素；Pg波；Sg波

中图分类号P315 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0113-02

0 引言

在地震台日常工作中，近震分析是重要的工作内容之一。在规范里规定台站值班人员在规定时间内（一般15min），向上级有关部门报送近震三要素。在规定时间内计算三要素，则需要计算计Sg ­- Pg 、查阅《中国地区深度0.0公里近震走时表》和《ML―R1（Δ）起算函数表》等，比较繁琐也容易出错。

根据这些问题，用《Visual Basic》编写了《Pg与Sg波近震三要素计算》程序，使三要素计算变得简单、方便、准确。为近震分析和速报工作提供了有效的计算工具。

1 程序计算原理

在分析地震时，首先要判断地震图上记录到的地震是近震还是远震。近震在记录图上主要特征是纵波和横波到达的时间差比较小（不超过1.5分），记录地震波动的延续时间比较短，振动的周期比较小，特别是纵波；最后，面波的到达不显著。在近震震相中Pg与Sg为最常见的震相，同时记录中也是优势波动，因此大部分用此震相来进行近震三要素计算。另外近震时横波到达后，立刻便有最大振幅出现，它的特征是振动近乎正弦形式且具有大振幅，测定它的周期和振幅并换算为地动位移是计算地震震级的重要数据。相反，愈是远的地震记录图上的持续时间比较长，一般可达数十分钟。而且随着震中距离的逐渐增大，不仅震动的持续时间长，而且观测到的震相也增多，地震波的周期也逐渐增大。

如上述，使用本程序之前，首先要正确分析Pg与Sg近震震相，才能使用本程序。

在近震记录图中正确分析Pg与Sg到时后程序中输入到时，则程序首先计算Pg与Sg波到达台站的时间差，然后根据走时表确定震中距离。

确定震中距离，则可以根据走时表求得发震时刻。方法是当已知某台的震中距离Δ时，便可在走时表中查得相应的Pg波走时，Pg波的到时减去走时便是发震时刻。根据这原理，程序在走时表判断相应的Pg波走时，之后Pg波到时减去Pg波走时得出发震时刻。

震级是根据“ML-R1()起算函数表”按公式进行计算。震级ML在仿真成DD-1或Wood-Anderson记录上，利用水平向记录测定，计算公式为

ML = log（A）+ R1() , 其中 A =（AN+ AE）/2

上述中，走时表是指《中国地区深度0.0公里近震走时表》；震中距离是地震发生的地点与地震台之间距离；Pg波走时是Pg波到达地震台所用的时间；Pg波到时是Pg波到达地震台的时间；发震时刻是地震发生的时间。

2 使用说明

在记录图上正确分析Pg和Sg波到时后，在Windows环境下运行《Pg与Sg波近震三要素计算》程序，则弹出如图1画面。

1）程序栏里，以时、分、秒的顺序输入Pg与Sg波到时即地震台记录波形时间以及分析软件中得出的两个水平向地动位。然后点击按钮，即可计算出三要素并显示在栏中相应位置；

2）栏中震中距离以公里、度为单位显示，以便于地震分析中使用；

3）栏里显示，程序在近震三要素计算中所使用的关键参数Sg― Pg（两个波到达地震台时间差）、Tpg（Pg波到达地震台所用时间）和R1()（计算震级时使用的起算函数）等，便于分析和验证时使用；

4）如果要重算或计算下一个近震三要素，则点击〈清空〉按钮。程序将清空栏里所有数据，以便输入新的数据。

图1程序界面

例如，延边地震台2010年记录到近震，Pg：08:28:58.8，S：08:29:32.0，记录图上测得水平向地动位为0.54um、0.049um，则如图1程序界面一样相应位置输入数据后点击按钮。则得出发震时刻：08:28:10.44、震中距离：275.66Km即2.5°、震级：2.9， 如栏中数据。程序在计算中使用的关键参数Sg- Pg：00分33.2秒、Tpg：00分48.36秒、R1(Δ)：4.2，如栏中数据。

3 几点说明

1）本程序运行需要安装《Visual Basic》程序；

2）栏中所有项必须有数据，如果缺一项，则程序不进行计算；

3）输入数据时，可以按键把光标移动到下一个栏里，避免频繁使用鼠标；

4）栏是显示计算结果的地方，该处只能显示结果，无法输入数据；

5）由于程序中在判断震中距离和Pg波走时，用的是《中国地区深度0.0公里近震走时表》，只适用与震中距离在0.0°~10.3°、深度是0.0公里的情况下。为了避免错误的使用，在程序题目下方标出震中距离范围，并且在程序左上角上做了提示菜单。

4 结论

本程序主要是用于数字化台站近震分析，是台站日常工作中的实用程序。从试用情况来看该程序具有操作简单、运行稳定、计算结果准确等特点，因此在台站近震速报工作中发挥了很大作用。由于该程序是日常数据处理软件，在使用中还需不断改进和完善。

参考文献

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注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文