我国地热台网中温度的漂移型长期动态是指井孔观测点处的温度随时间变化规律稳定，基本呈线性上升或下降，年变幅度超过0.01 ℃^[1-2]。漂移型温度变化的成因有两个：1)大地热流值微弱改变；2)围岩在缓慢线性增加或减弱的应力场作用下，孔隙水升降引起观测点处温度的变化。这种认识的前提是已经排除了观测系统(仪器+传感器)自身的漂移。

测量系统产生漂移主要有两种。一种是温度漂移，由温度变化引起半导体器件参数的变化，导致测量系统产生零点漂移。温度漂移是产生零点漂移的主要原因，简称温漂。另一种是时间漂移，由于器件随时间老化而导致器件参数变化。本文只讨论时间漂移问题。

1 青海地热观测台网介绍

青海省地热观测台网包含15口观测井，其中乐都、平安、门源、湟源、玉树、德令哈、格尔木、共和、佐署为水温井，民和、互助、西宁、大武、都兰、同仁为地温(干)井，台网分布呈东密西疏的特点^[3-4]。除互助2014-10新增一套ZKGD3000地下水数据监测系统外，观测设备均采用中国地震局地壳应力研究所生产的SZW系列数字式温度计，见表 1。将上述台站2015年的日均值数据绘制成图 1。

2015年青海省地热台网除佐署之外，其他台站的数据连续性都较为理想，故暂不讨论佐署台的数据趋势。由表 2可见，除德令哈台年变趋势为负外，其他台站的年变趋势均为正；年变趋势最大的为共和台，达0.035 6 ℃/a，最小的为乐都台，为0.000 4 ℃/a；超过0.01 ℃/a的台站有大武(0.010 8 ℃/a)、都兰(0.027 9 ℃/a)、共和(0.035 6 ℃/a)、民和(0.011 2 ℃/a)、平安(0.016 3 ℃/a)和玉树(0.018 6 ℃/a)。这6口井中大武、都兰、民和为干井，共和、平安和玉树观测的为水温。单纯从这几口漂移较大的观测井来看，干井与水井都存在较大幅度漂移的可能性。

选取平安井水温、水位与当地气温进行分析(图 2)。由图 2(a)看出，水位年最低值出现在5月，最高值出现在10月，两者幅度差约为0.5 m；但水位的变化并未对水温的上升趋势产生任何影响。由图 2(b)看出，气温的年变也未对水温的上升趋势产生任何改变。可见，水温的年漂移与同井水位、当地气温之间不存在关联性。

对15个台站，按颜色级别对年变大小进行地理位置显示。由图 3(单位℃/a)可见，几乎没有空间规律可循，特别像东部较密集地区，既存在共和井(0.035 6 ℃/a)这样很大的年漂移，也存在乐都井(0.000 4 ℃/a)这样很小的年漂移。

通过分析温度漂移与同井水位变化及当地气温变化的关联性，再加上温度漂移的空间分布随机性，怀疑台站温度漂移是仪器(观测系统)自身漂移所致。

2 温度漂移特性的改变

我们发现，简单地将青海台网温度漂移归结到观测系统不完全正确。选择玉树井观测资料对漂移特性进行较长时间分析，如图 4。

由图 4看出，玉树井水温整体趋势是向上漂移，但其漂移速率在2010-04-14玉树地震后出现转折。玉树地震前，温度以速率0.053 4 ℃/a上升；而地震后，其上升速率下降至0.014 8 ℃/a。显然，玉树地震并未导致观测系统(仪器和传感器)发生任何改变，唯一可能的是地震引起玉树井-含水层系统结构改变，从而导致观测部位自身温度变化趋势发生改变。这说明，台站温度漂移简单地归结为观测系统(仪器或传感器)发生漂移有失偏颇。由于玉树同井水位观测于2015年开始，所以该漂移拐点无法进行水位的同步分析。

另外，不只是地震事件会导致温度漂移特性的改变，格尔木井于2014-06-23对传感器置深进行调整后，温度漂移特性由原来的下降转为上升。可见，温度漂移与观测层位也可能存在关联^[5]。

3 两种不同原理的温度计对比

互助井于2007年安装一台石英晶体温度传感器，置井下100 m；2014年又安装一台铂电阻式温度传感器^[6]，置井下105 m。两个观测点位置相差5 m左右，其对比曲线如图 5所示。

通过对比两种不同温度计观测结果发现，虽然两者距离仅相差5 m，但年变趋势完全不同，石英晶体温度计以0.002 2 ℃/a的趋势上升，而铂电阻温度计则以-0.023 2 ℃/a的趋势下降。如果这两个仪器都是正常工作，则可认为同一口井、不同观测深度其变化趋势完全不同，甚至连方向都有可能相反，这一点与格尔木井2014年调整传感器置深有相似之处。石英晶体的Q值很高，振荡器有高稳定度、低老化、低噪声等特点；而铂电阻测温元件可能由于振动、污染、自热效应等原因而影响测量的准确性，所以在实际应用中，石英晶体温度传感器可能优于铂电阻式温度传感器。测温电路特性取决于敏感元件的特性，同时还与电路中放大部分存在密切关系，也就是说，非敏感元件也可能会导致温度测量的长时间漂移。不过可以肯定的是，单纯从改变温度观测原理来剔除温度测量漂移问题，显然是不可能实现的。

在实际应用中，针对数据漂移问题，一般先进行去趋势才可能得到单纯的变化形态。当然，某些情况下，对于趋势自身也是很值得研究的问题，比如地震导致温度漂移拐点。由此可见，漂移趋势与地壳活动有一定的关系。

4 结语

通过对青海省地热台网的温度数据趋势分析可以看到，数据漂移是较为普遍的现象，青海省有6个台(井)的年漂移量趋势超过0.01 ℃/a这一上限。温度漂移与同井水位、区域气温等没有关联性，漂移大小在空间分布上无规律可循。考虑到岩性分布不均、主断裂以及次生断裂会将块体分割成许多小尺度的块体，从而造成应力应变小尺度范围的变化。

从玉树井资料来看，将温度漂移简单地归结于仪器自身漂移并不十分科学。由于玉树地震可能导致玉树井含水层结构发生改变，表现为温度上升速率大幅度降低。另外，格尔木井通过改变传感器的置深即引起水温漂移方向的改变，说明温度漂移可能还与观测部位有关。漂移方向、漂移大小是否与区域应力应变或未来地震有关，是有待深入研究的问题。

地热观测台网受到漂移问题干扰，这就要求我们首先要对仪器出厂测试严格把关；对有条件的观测井，必要时在同一层位上开展多套水温仪并行对比观测。由于器件的固有特性，器件参数随着时间的推移会发生一定的漂移。若对器件参数漂移有更高的要求，需制定更加严格的可靠性考核标准或进行老化筛选。

由于电子元器件都存在老化过程，器件参数随着时间推移会发生一定范围的漂移。一般认为，非军工级产品连续稳定工作年限为10 a。可见，为确保台网产出数据的真实可靠，对台网仪器进行定期更新十分必要。