利用局部地球重力测量进行绝对地震仪灵敏度校准的改进

摘要: 确定地震绝对振幅和相对振幅的能力都受到科学家对校准测震仪敏感度和特性精确度及准确性的限制。目前,在全球地震台网(GSN)中,中频带灵敏度的误差在95%置信区间超过3%,是地震记录系统中受限最小的响应参数。我们探索了一种利用精确的地球绝对重力测量来确定地震仪器中频带灵敏度的新方法。我们首先通过在阿尔伯克基地震实验室(ASL)的已知重力场中进行反演,确定在99%的置信区间内力平衡式加速度计的绝对灵敏度为0.06%。对加速度计校准后,我们将其安装在宽带地震仪旁边的正常配置中,并使传感器进行相同的地面运动,以执行宽带传感器的相对校准。利用这种技术,我们在99%的置信区间内能够确定加拿大Nanometrics公司的Trillium Compact地震仪的垂直分量的绝对中频带灵敏度在0.11%以内、斯特雷凯逊STS-2地震仪在0.14%以内。该技术能够根据可追溯至美国国家标准与技术研究院(NIST)测量的最早原理进行绝对校准,同时提供比步骤表校准高近乎一个数量级的精度。电子补充材料:本研究中使用的所有传感器和数字化仪的表格、它们的标称阻抗、标称和计算的灵敏度、Q-Q曲线以及垂直振动台的操作视频