Идентификация корреляционных связей между метеорологическими параметрами и сейсмическим шумом

Аннотация

В работе представлен анализ корреляционных связей между микросейсмическим фоном и вариациями атмосферного давления на территории Воронежского кристаллического массива, которая является платформенным регионом. Цель данного анализа — разработка теоретической основы для методики прогноза погоды в условиях ограниченной метеорологической информации на основе регистрации колебаний отфильтрованного микросейсмического шума — микросейсмического фона. Однако фильтрация помех, присутствующих в микросейсмическом шуме представляет собой нетривиальную задачу. Основной проблемой изучения фонового микросейсмического поля на платформенной территории является высокий уровень помех, превышающий в несколько раз амплитуды фоновых колебаний. Это не позволяет стандартными методами полностью исключить влияние помех на полезный сигнал, а использование для расчёта «хороших» интервалов делает получаемый результат субъективным, снижая его достоверность, что ограничивает применимость фонового микросейсмического поля в качестве инструментария для изучения платформенных территорий. В данной работе обработка данных произведена с использованием метода осредненного спектра и метода минимальных амплитуд. Также, в целях снижения влияния антропогенной нагрузки на микросейсмический шум, были отобраны колебания, зарегистрированные в ночной период времени. В ходе исследования выполнен сравнительный анализ используемых методов, выявлен наиболее оптимальный подход для проведения дальнейших исследований при анализе взаимодействия микросейсмического фона и вариаций метеорологических характеристик. Им является метод минимальных амплитуд. Выявлено наличие умеренной и заметной (по шкале Чеддока) корреляционной связи между рассматриваемыми параметрами. Также отмечено различие в тесноте этой связи между станциями, принадлежащими одному кристаллическому массиву. Как правило, наиболее выраженная связь между микросейсмическим фоном и атмосферным давлением наблюдалась в диапазоне до 3 Гц и в диапазоне от 4-6 до 18-20 Гц.