УДК 550.8.072, 550.34.038.8
PACS: 93.85.Bc
Анализ
долговременной
стабильности
регистрации
наклонов
параллельными
приборами,
установленными
на едином постаменте
© 2020 г. Ю.О. Кузьмин, Е.А. Фаттахов, И.А. Широков
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
Автор для переписки: Е.А. Фаттахов, e-mail: fea@ifz.ru
Светлой памяти К.М. Анохиной посвящается
Аннотация. Анализ стабильности двух прецизионных приборов в месте, где известны параметры воздействия окружающей среды, является актуальной задачей геофизической метрологии. Зная спектр возмущающих помех, можно оценить синхронность и адекватность временных изменений рядом установленных высокочувствительных датчиков. В данном исследовании были проанализированы сигналы, полученные двумя прецизионными наклономерами, установленные в подвале Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН на едином постаменте. Статистический анализ полученных временных рядов позволил выделить широкий спектр колебаний наклонов, включая годовую (сезонную) температурную волну. При этом стабильность уровня выявленных помех и особенно сезонного хода позволяет использовать их в качестве естественного “калибратора” в записях параллельных приборов и оценки синхронности функционирования параллельных наклономеров. Полученные результаты позволяют использовать созданную систему наблюдений в качестве тестовой при оценке степени адекватности и метрологической стабильности регистрации наклонов в мониторинговом режиме для любых типов наклономеров, которые могут быть размещены параллельно с установленными (эталонными).
Ключевые слова: наклономеры, параллельные измерения, мониторинг ответственных объектов, прецизионные измерения, геодинамический мониторинг, обработка геофизических рядов
Цитируйте эту статью как: Кузьмин Ю.О., Фаттахов Е.А., Широков И.А. Анализ долговременной стабильности регистрации наклонов параллельными приборами, установленными на едином постаменте // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56, № 4. C.57–67. https://doi.org/10.21455/si2020.4-4
Финансирование
Работа выполнена в рамках государственного задания Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук.
Литература
Алёшин И.М., Иванов С.Д., Корягин В.Н., Кузьмин Ю.О., Передерин Ф.В., Широков И.А., Фаттахов Е.А. Оперативная публикация данных наклономеров серии НШ на основе протокола SEEDLINK // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 3. С.31–41. https://doi.org/10.21455/ si2017.3-3
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч. 2. WinABD – пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга // Сейсмические приборы. 2016а. Т. 52, № 3. С.50–80.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Программный пакет ABD – универсальный инструмент для анализа данных режимных наблюдений // Наука и технологические разработки. 2016б. Т. 95, № 4. С.35–48. [Темат. вып. “Импортозамещение в геофизике”. Ч. 2. Аппаратура и программное обеспечение]. https://doi.org/10.21455/std2016.4-6
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Проблемы анализа временных рядов с пропусками и методы их решения в программе WinABD // Геофизические процессы и биосфера. 2016в. Т. 15, № 3. С.5–34.
Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Анализ ритмов в экспериментальных сигналах // Геофизические процессы и биосфера. 2017а. Т. 16. № 2. С.55–74. https://doi.org/10.21455/GPB2017.2-2
Дещеревский А.В., Модин И.Н., Сидорин А.Я. Метод построения модели геоэлектрического разреза с учетом сезонных вариаций по данным многолетнего мониторинга методом ВЭЗ для поиска предвестников землетрясений // Сейсмические приборы. 2017б. Т. 53, № 4. С.61–80. https://doi.org/10.21455/si2017.4-5
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Исследование значимости корреляции электрической активности рыб и электротеллурического поля // Биофизика. 2004. Т. 49, вып. 4. С.715–722.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Фаттахов Е.А. Комплексная методика описания и фильтрации экзогенных эффектов в данных мониторинга, учитывающая вид наблюдений и дефекты экспериментальных данных // Наука и технологические разработки. 2019. Т. 98, № 2. С.21–56. https://doi.org/10.21455/std2019.2-2
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1984. 831 с.
Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 543 с.
Кузьмин Ю.О. Деформационные автоволны в разломных зонах // Физика Земли. 2012. № 1. С.3–20.
Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломов и парадоксы скоростей деформаций // Физика Земли. 2013. № 5. С.28–46. https://doi.org/10.7868/S0002333713050025
Кузьмин Ю.О. Актуальные проблемы идентификации результатов наблюдений в современной геодинамике // Физика Земли. 2014. № 5. С.51–64. https://doi.org/10.7868/S0002333714050044
Кузьмин Ю.О. Парадоксы сопоставительного анализа измерений методами наземной и спутниковой геодезии в современной геодинамике // Физика Земли. 2017. № 6. С.24–39. https://doi.org/ 10.7868/S0002333717060023
Кузьмин Ю.О. Индуцированные деформации разломных зон // Физика Земли. 2019а. № 5. С.61–75. https://doi.org/10.31857/S0002-33372019561-75
Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика: от движений земной коры до мониторинга ответственных объектов // Физика Земли. 2019б. № 1. С.78–103. https://doi.org/10.31857/S0002-33372019178-103
Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и медленные деформационные волны // Физика Земли. 2020. № 4. С.172–182. https://doi.org/10.31857/S0002333720040055
Кузьмин Ю.О., Дещеревский А.В., Фаттахов Е.А., Кузьмин Д.К., Казаков А.А., Аман Д.В. Инклинометрические наблюдения на месторождении им. Ю. Корчагина // Геофизические процессы и биосфера. 2018. Т. 17, № 2. С.95–110. https://doi.org/10.21455/GPB2018.2-6
Кузьмин Ю.О., Дещеревский А.В., Фаттахов Е.А., Кузьмин Д.К., Казаков А.А., Аман Д.В. Анализ результатов деформационных наблюдений системой инклинометров на месторождении им. В. Филановского // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С.86–94. https://doi.org/ 10.21455/GPB2019.4-8
Кузьмин Ю.О., Фаттахов Е.А. Тензометрический метод анализа результатов наблюдений на геодинамических полигонах // Маркшейдерский вестник. 2016. № 5 (114). С.22–25.
Латынина Л.А., Кармалеева Р.М. Деформографические измерения. М.: Наука, 1978. 154 с.
Латынина Л.А., Милюков В.К., Васильев И.М. Сильнейшие землетрясения и глобальные тектонические процессы // Наука и технология в России. 2006. № 1–2 (78–79). С.4–6.
Мельхиор П. Земные приливы. М.: Мир, 1968. 482 с.
Островский А.Е. Деформации земной коры по наблюдениям наклонов. М.: Наука, 1979. 184 с.
Собисевич А.Л., Гриднев Д.Г., Собисевич Л.Е., Канониди К.Х. Аппаратурный комплекс Северокавказской геофизической обсерватории // Сейсмические приборы. 2008. Т. 14, № 1. С.21–42.
Тимофеев В.Ю., Тимофеев А.В., Ардюков Д.Г., Бойко Е.В. Кварцевые наклономеры и опыт их использования в геофизических исследованиях // Сейсмические приборы. 2019. Т. 55, № 3. C.24–47. https://doi.org/10.21455/si2019.3-2
Фаттахов Е.А. Спектрально-временной анализ светодальномерных наблюдений на Камчатском и Ашхабадском геодинамических полигонах // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2017. Т. 22, № 4. С.5–17.
Широков И.А., Жаринов Н.А., Перцев Б.П., Анохина К.М. Вариации наклонов земной поверхности на Камчатке в районе Ключевского вулкана // Вулканология и сейсмология. 2009. № 6. С.44–53.
Agnew D.C. Strainmeters and tiltmeters // Reviews of Geophysics. 1986. V. 24, N 3. P.579–624.
Agnew D.C. Before PBO: An overview of continuous strain and tilt measurements in the United States // J. Geodyn. Soc. Japan. 2007. V. 53. P.157–182.
Barbour A., Agnew D., Wyatt F. Coseismic strains on Plate Boundary Observatory borehole strainmeters in southern California // Bull. Seismol. Soc. Am. 2015. V. 105, N 1. P.431–444.
Hodgkinson K., Langbein J., Henderson B., Mencin D., Borsa A. Tidal calibration of Plate Boundary Observatory borehole strainmeters // J. Geophys. Res. 2013. V. 118, N 1. P.447–458.
Kurbanov M.K., Kuzmin Yu.O. Deformograph effect from tiltmeter data // Physics of the Solid Earth. 1982. V. 18, N 9. P.701–702.
Kuzmin Y.O., Deshcherevskii A.V., Fattakhov E.A., Kuzmin D.K., Kazakov A.A., Aman D.V. Inclinometric Observations at the Korchagin Deposit // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2018. V. 54, N 8. P.932–940. https://doi.org/10.1134/S0001433818080066
Kuzmin Y.O., Deshcherevskii A.V., Fattakhov E.A., Kuzmin D.K., Kazakov A.A., Aman D.V. Analysis of the Results of Deformation Monitoring by the Inclinometer System at the Vladimir Filanovsky Field // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2019. V. 55, N 11. P.1659–1666. https://doi.org/ 10.1134/S0001433819110094
Wyatt F. Displacement of surface monuments: horizontal motion // J. Geophys. Res. 1982. V. 87. P.979–989.
Сведения об авторах
КУЗЬМИН Юрий Олегович – Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: kuzmin@ifz.ru
ФАТТАХОВ Евгений Альбертович – Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: fea@ifz.ru
ШИРОКОВ Игорь Александрович – Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: shirokov@ifz.ru