利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

doi:10.11978/j.issn.1009-5470.2009.06.061

热带海洋学报 ›› 2009, Vol. 28 ›› Issue (6): 61-67.doi: 10.11978/j.issn.1009-5470.2009.06.061

利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

敖威1, 2, 赵明辉1, 阮爱国3, 丘学林1

1.中国科学院边缘海地质重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所, 广东广州 510301;2. 中国科学院研究生院, 北京 100049; 3. 国家海洋局第二海洋研究所, 浙江杭州 310012

收稿日期:2008-09-04 修回日期:2008-11-22 出版日期:2009-12-30 发布日期:2009-12-12
作者简介:敖威（1985—），男，湖北潜江人，在读硕士，主要从事海洋深部地球物理方向的研究工作。
基金资助:
科技部973项目（2007CB411701）；国家自然科学基金（40776025）；广东省自然科学基金（07004190）；广东省科技计划项目（2006B37201007）；国家海洋局海底科学重点实验室基金（klsg2007-03）

The impaction of typhoon on seafloor ambient noise by analyzing the OBS recording data

AO Wei1, 2 ZHAO Ming-hui1, RUAN Ai-guo3, QIU Xue-lin1

1. Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, CAS, Guangzhou 510301, China；2. Graduate University of CAS, Beijing 100049, China；3. The Second Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Hangzhou, 310012, China

Received:2008-09-04 Revised:2008-11-22 Online:2009-12-30 Published:2009-12-12
About author:敖威（1985—），男，湖北潜江人，在读硕士，主要从事海洋深部地球物理方向的研究工作。
Supported by:
科技部973项目（2007CB411701）；国家自然科学基金（40776025）；广东省自然科学基金（07004190）；广东省科技计划项目（2006B37201007）；国家海洋局海底科学重点实验室基金（klsg2007-03）

摘要/Abstract

摘要：

在海底布设的海底地震仪（OBS）能比较清晰地记录到海底的环境噪音，而台风可以直接或间接的产生在海底传播的弹性波，从而影响海底的环境噪音，并在较大程度上影响OBS的数据记录。本文通过分析台风对工作区的整个影响过程中OBS记录数据的振幅变化，再选择合适的滤波方式，首次发现台风产生的风浪及涌浪在短周期海底地震仪的记录数据上有良好的表现特征，指出了台风对海底环境噪音的另一种可能的影响方式，并由此得出：1）台风产生的风浪和涌浪对海底环境噪音的影响模式不同；2）风浪和涌浪所加强的海底环境噪音的范围和程度不同；3）短周期OBS可以比较清晰的记录涌浪信息，其周期主要是6—8 s，且能量稳定（简称“8秒现象”）。这三点结论为后期的海洋地震研究和海洋学其他研究提供经验与借鉴。

关键词: 台风, 海洋环境噪音, 海底地震仪, 涌浪, 8秒现象

Abstract:

Ocean Bottom Seismometer (OBS) deployed in the seafloor can record information of ocean ambient noise, and typhoon can generate elastic waves propagating through the seafloor directly or indirectly. These factors cause great changes on OBS recording data to some extent. The OBS data during the process of typhoon was analyzed, and the methods of optimum filter were used in order to separate signals. After those work, we found that wind wave and ground swell were well recorded by short-period OBSs for the first time, and a new mode which typhoon affected seafloor ambient noise was put forward. We get three preliminary conclusions from above analysis: (1) Wind wave and ground swell caused by typhoon have their own distinctive modes to affect seafloor ambient noise；（2）The range and extent of seafloor ambient noise are obviously different which have been strengthened by two above waves;（3）Short-period OBSs can clearly record the information of ground swell, whose dominating period is 6—8 seconds and its energy is generally steady (we call it “8-second phenomenon); These results will have great significance for the future research on marine seismology and other aspects of oceanography.

Key words: typhoon, ocean ambient noise, OBS, ground swell, 8-second phenomenon

敖威,赵明辉,阮爱国,丘学林. 利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响[J]. 热带海洋学报, 2009, 28(6): 61-67.

AO Wei, ZHAO Ming-hui,RUAN Ai-guo,QIU Xue-lin. The impaction of typhoon on seafloor ambient noise by analyzing the OBS recording data[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2009, 28(6): 61-67.

参考文献

[1] 康兰池. 利用地震台网监测台风的初步研究[D]. 哈尔滨：中国地震局工程力学研究所，2006.
[2] 金星，康兰池. 利用宽频带速度记录的频域特征研究台风[J]. 自然灾害学报，2007，16 (4)：27-35.
[3] WEBB S C. seismic noise on land and on the sea floor[J]. International Geophysics，2002，81 (1)：305-318.
[4] 香港天文台. 二零零六热带气旋2007. [2008-5-29]. http://gb.weather.gov.hk/publica/pubtcc.htm.
[5] 阮爱国，李家彪，冯占英，等. 海底地震仪及其国内外发展现状[J]. 东海海洋，2004，22 (2)：19-27.
[6] 李湘云，吴振利，薛彬，等. SEDIS IV型短周期自浮式海底地震仪及应用体会[J]. 热带海洋学报，2007，26 (5)：35-39.
[7] MARRET R，CHAPMAN N R. Low-frequency ambient-noise measurements in the South Fiji basin[J]. IEEE Journal of Oceanic Engineering，1990，15 (4)：311-315.
[8] LONGUET-HIGGINS M S. A theory of the origin of microseisms[J]. Series A, Mathematical and physical sciences，1950，243 (857)：1-35.
[9] KEDAR S，LONGUET-HIGGINS M S，WEBB F，et al. The origin of deepocean microseisms in the North Atlantic Ocean[J]. Proceedings of the Royal Society .A，2008，464：777-793.
[10] GERSOFT P，FEHLER M C，SABRA K G. When Katrina hit California[J]. Geophysical Research Letters，2006，33，L17308，doi:10.1029/2006GL027270.
[11] EBEL J E. Watching the Weather Using a Seismograph[J]. Seismological Research Letters，2002，73 (6)：930-932.
[12] 丘学林，曾钢平，胥颐，等. 南海西沙石岛地震台下的地壳结构研究[J]. 地球物理学报，2006，49 (6)：1720-1729.
[13] 陈奇礼. 南海台风影响下的海浪特征及其预报方法的探讨[J]. 热带海洋学报，1989，8 (4)：7-15.
[14] 金传达. 台风[M]. 北京：商务印书馆，1979.
[15] 丘学林，陈颙，朱日祥，等. 大容量气枪震源在海陆联测中的应用：南海北部试验结果分析[J]. 科学通报，2007，52 (4)：463-469.
[16] 赵明辉，丘学林，夏戡原，等. 南海东北部海陆联测地震数据处理及初步结果[J]. 热带海洋学报，2004，23(1)：58-63.
[17] 夏少红，丘学林，赵明辉，等. 香港与珠三角地区海陆联合地震探测的数据处理[J]. 热带海洋学报，2007，26 (1)：35-38.
[18] 张宪国，钱维安，何良胜. 应用类神经网络在台湾东岸海域台风波浪推算之研究[J]. 海洋工程学刊，2003，3(1)：73-95.
[19] 林均珊，许林之，许富祥. 台风波浪场的分析[J]. 海洋科学，1988 (4)：17-21.

利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

The impaction of typhoon on seafloor ambient noise by analyzing the OBS recording data

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[2]	赵明辉, 程锦辉, 高金尉, 孙龙涛, 徐亚, 张佳政, 杜峰. 南海东部马尼拉俯冲带深部结构新认识^*[J]. 热带海洋学报, 2021, 40(3): 25-33.
[3]	张小华, 毕雪岩, 高志球, 刘长炜, 彭文武, 曾智华, 杨楠, 李煜斌. 基于“黑格比”和“灿都”台风期间湍流数据的曳力系数和动力粗糙度长度参数化研究^*[J]. 热带海洋学报, 2021, 40(2): 1-6.
[4]	周水华, 洪晓, 梁昌霞, 江丽芳. 基于人工神经网络的台风浪高快速计算方法[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(4): 25-33.
[5]	杨云月, 许涛, 罗翠榆, 刘娟, 姜修洋. 典型厄尔尼诺期间台风降水δ¹⁸O变化分析: 以2018年22号台风“山竹”为例[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(4): 34-41.
[6]	刘合香, 卢耀健, 王萌, 李广桃. 基于信息扩散技术的华南极端台风灾害风险评估[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(3): 31-41.
[7]	金震, 郭晓然, 陈方颖. 国产OBS的时间矫正方法——以2019年台湾海峡地壳结构海陆探测实验为例[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(3): 42-48.
[8]	李子正, 丘学林, 邢磊. 基于OBS和MCS数据的水合物地层速度特征[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(2): 25-34.
[9]	李娟, 刘军亮, 蔡树群. 台风“康森”产生的海洋近惯性能量的数值模拟研究[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(2): 35-43.
[10]	章鑫, 陈明玉. 台风登陆广东沿海前后亮温相对功率谱的变化特征分析[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(6): 29-40.
[11]	朱士兵,胡丹妮,张会领,曾春华,李泽华,李志强. 海口湾中间岸段海滩剖面短期时空变化及沉积动态分析 ^*[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(5): 77-85.
[12]	刘娜,王桂华,巩远发,刘磊. 南海盐致环流对台风降水的响应特征分析[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(3): 13-21.
[13]	潘明婕,孔俊,杨芳,罗照阳,章卫胜,荆立,王青,李占臣. 台风路径对磨刀门水道咸潮上溯动力过程的影响机制[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(3): 53-67.
[14]	戚佩霓, 沈菲菲, 寇蕾蕾, 楚志刚, 许冬梅. 多普勒雷达资料同化在台风“灿都”(2010)预报中的应用研究[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(2): 20-31.
[15]	殷成团, 张金善, 熊梦婕, 徐俊晖. 我国南海沿海台风及暴潮灾害趋势分析[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(1): 35-42.