第四章、 長微震的偵測及定位誤差測試
4.1.2 SSA 在 2016 年長微震事件的應用
本研究用於定位所使用的十二個測站如圖4.1.2.1.a 所示,切取的網格範圍從 120.4°E 至 121.5°E、22.5°N 至 23.6°N(圖十4.1.2.1.a 紅框),在此範圍中我們水 平每 0.5 角分(約 800 公尺)切取一個點,垂直方向每 300 公尺一點,從水平面開 始向下切 200 個點共 60 公里深,水平面以上部份我們使用台灣 500 公尺的 grd 檔,切取的網格大小不變,但是各位置網格數量會受到grd 檔高度所影響,最終 切取的網格點總數為 3555489 個點,速度模型使用 Huang et al. (2014)的三維 速度模型計算各網格點到各個測站之理論走時。我們使用各測站南北向以及東西 向之波形資料,並且辨識和剔除各事件未收到訊號之測站,為了加快計算速度且 與WECC 定位做比較,我們的資料處理與 WECC 流程相同,首先濾波 2-8Hz 確 認長微震訊號,包絡化後低通濾波 0.1Hz 留下能量趨勢,最後再降點到每秒二十 點。最終的定位結果如圖4.1.2.2 所示,雖然使用了三維速度模型進行定位,但表 現並未比以 WECC 法定位的結果來的集中,可能是因為 SSA 是使用振幅能量進 行定位,容易受雜訊與振幅較大之測站所影響,故其準確度仍有待討論。
圖4.1.2.1、SSA 使用之測站及網格。(a)使用的測站及切取網格範圍,三角形代表 測站位置,顏色則代表不同的測站網;(b)切取的網格大小,水平長寬約為 800 公 尺,垂直深度則為每 300 公尺一個,切 200 個共 60 公里深,總共網格點數為 3555489 個
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圖4.1.2.2、SSA 定位結果。紫色圓圈顯示本研究定義之 74 個長微震事件,右邊 上下兩個剖面圖分別代表B-B’(南北向)以及 A-A’(東西向)的垂直剖面圖,黑框 標示了網格的範圍,灰色虛線則是網格的深度。
長微震往往在一個事件中具有多個波包,在過去的定位中,我們是以整段波 形進行定位,並未探討各波包定位是否與整段定位相同,故本研究選取了 2016 年 5 月 1 日 66500 秒至 67150 秒的事件做測試(圖 4.1.2.3),將其整段波形分成 五個部分做定位,分別是整段事件以及四個各自獨立的波包 (標示如圖 4.1.2.3 不同顏色框),而定位結果如圖 4.1.2.4 所示。我們發現同一個長微震事件中不同 波包其定位結果之間並不集中,然而整段的定位結果與最大振幅的波包定位(第 二個波包)結果相同,且其振幅分布圖非常的接近(圖4.1.2.5.a-b)),代表 SSA 的 定位可能是由整段波形最大振幅的地方所主導;此外,包絡化後低通濾波 0.1Hz 的振幅分布圖(圖4.1.2.5.d),顯現較低解析度,有極大區域均為可能之震源位置,
故未來在以 SSA 做長微震定位時可能仍須以原始波形為主,且各事件中的波包 可能需要各自做定位,才能更好的解析中央山脈南段長微震的分布。因為其定位 結果不收斂於中央山脈南段,與其他幾種定位法相差過大,故下一章的模擬震源 測試中便不測試 SSA 法。
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圖4.1.2.3、2016/05/01 的長微震事件(66500-67150 秒)。紅色、橙色、黃色及綠色 虛線框框分別是不同時間段的波包。
圖 4.1.2.4、長微震事件整段及不同波包的定位結果。不同顏色圓圈分別對應圖 4.1.2.3 不同顏色框之波包,紫色含藍色圓點分別代表整段事件原始波形以及整段 事件包落化後的訊號定位結果。右邊小圖則代表了 A-A’以及 B-B’的剖面圖,灰 色虛線位置表示定位網格的底部,A-A’及 B-B’位置則如左圖紅線所標示。
整段定位
包絡化後低通濾波定位
整段定位
包絡化後低通濾波定位
整段定位
包絡化後低通濾波定位
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圖 4.1.2.4、定位結果的振幅分布圖。(a)整段事件的振幅分布圖,右下角紅線代表 最大振幅值的位置;(b)第二個波包的振幅分布圖;(c)第三個波包的振幅分布圖;
(d)整段事件包絡化後低通濾波 0.1Hz 的振幅分布圖。
(a) (b)
)
(c) )
(d) )