0 引言

云南地处印度洋板块和欧亚板块碰撞带东侧，该区域新构造运动和现代构造活动十分强烈，断层发育丰富，地震活动频繁（秦嘉政等，2012）。定点形变观测具有明确的物理意义，可为地震监测和地震预测研究提供准确及时的地壳运动信息，在数据跟踪分析和地震危险性判定中具有重要作用（李智蓉等，2018）。以往研究主要是从整套仪器出发对观测数据进行分析总结得出结论的（杨晓东等，2018；吕琳等，2019；赵黎明等，2019），本文则以M₂波月潮汐因子精度为切入点进行分析，探究影响云南地倾斜定点形变观测质量的主要因素。

1 M₂波月潮汐因子精度及其作用

固体潮汐是地球对日、月引力的粘弹性形变，潮汐因子和相位滞后是描述这种特殊变形的特征量值，其定义为各个波群的观测振幅与其相应理论振幅之比（国家地震局科技监测司，1995）。所有潮汐波群以半日和周日变化为主，而又以月亮的主半日波M₂的振幅最大，故地倾斜定点形变观测中以M₂波潮汐因子精度作为一项重要指标来评定观测资料的质量。中国地震局地壳形变台网中心每月对地倾斜定点形变观测进行月评价，评价内容之一为M₂波月潮汐因子精度，其定义为利用当月倾斜观测数据整时值计算得到的M₂波潮汐因子误差。M₂波月潮汐因子精度可反映仪器记录固体潮信息的能力及检验仪器运行状况是否良好，也可作为对地倾斜定点形变观测数据进行有效性判断及地震预报效能评估的一项重要指标。

本文对2016年1月—2018年12月云南8个专业地震台站地倾斜定点形变观测M₂波月潮汐因子精度进行统计，探究云南区域地倾斜定点形变台网运行情况，研究所涉及的仪器为运行良好的7套水管倾斜仪、2套宽频带倾斜仪及1套垂直摆倾斜仪（表 1），水平摆倾斜仪由于仪器停产、故障多等客观原因未纳入研究范围。

2 M₂波月潮汐因子精度统计分析

对于连续稳定的地倾斜定点形变固体潮观测资料，可通过Venedikov调和分析方法解算获得M₂波月潮汐因子及其精度，使用的M₂波月潮汐因子精度均以中国地震局地壳形变台网中心发布的月评成绩内公布的M₂波月潮汐因子精度为准，考虑数据量较大，未列出各套仪器M₂波月潮汐因子精度具体情况。统计各台各套仪器M₂波月潮汐因子精度并计算其平均值，同时，定义α为该套地倾斜仪器NS分量M₂波月潮汐因子精度与EW分量M₂波月潮汐因子精度之比，α值可较直观地显示出同一仪器2个分量M₂波月潮汐因子精度差异，统计结果见表 2。

由表 2可见：①永胜台、云龙台、丽江台DSQ水管倾斜仪2个分量M₂波月潮汐因子精度较好，远小于优秀指标0.020 0；洱源台DSQ水管倾斜仪、通海台VS垂直摆倾斜仪、云县台VP宽频带倾斜仪3套仪器NS分量M₂波月潮汐因子精度未达到优秀指标0.020 0，观测资料质量不高；②同一台站同一套地倾斜仪器EW分量M₂波月潮汐因子精度平均值均小于NS分量，统计时亦发现地倾斜定点形变观测M₂波月潮汐因子EW分量精度基本优于NS分量的情况；③α值为1.175 0—6.260 1，丽江台和云龙台2套DSQ型水管倾斜仪2个分量M₂波月潮汐因子精度接近，通海台VS型垂直摆倾斜仪2个分量M₂波月潮汐因子精度相差较大，其他仪器2个分量M₂波月潮汐因子精度比为2.000 0—3.000 0。由此可见，α值无明显规律可循，受台站基岩情况、仪器安装及运行情况等因素的影响。

3 M2波月潮汐因子精度干扰因素分析

统计发现，地倾斜定点形变各仪器各分量M₂波月潮汐因子精度并不稳定，存在突变、渐变、上下波动等现象。对同一套观测仪器而言，存在2个观测分量M₂波月潮汐因子精度同步突变、渐变、上下波动的现象，也存在2个观测分量M₂波月潮汐因子精度变化不一致或单观测分量M₂波月潮汐因子精度下降的情况。M₂波月潮汐因子精度变化，特别是下降变化会严重影响观测质量，如何减少或规避此类情况发生，是监测人员需要面对的问题。通过统计2016年1月—2018年12月云南地倾斜定点形变台网M₂波月潮汐因子精度，分析总结出以下几类干扰因素。

3.1 仪器观测运行情况

仪器观测运行不稳或发生故障，会直接影响观测数据的产出和观测质量，M₂波月潮汐因子精度相应也会出现明显下降。2016年1—5月云龙台VP宽频带倾斜仪NS分量观测主机故障，观测数据多突跳和毛刺，固体潮日变形态受到明显压制（图 1），其间M₂波月潮汐因子精度均值为0.030 1，明显大于2016年6—10月仪器正常运行时段M₂波月潮汐因子精度0.006 8的平均水平。2017年5—11月楚雄台DSQ水管倾斜仪NS分量观测传感器故障，观测数据多突跳和毛刺（图 2），观测数据处理时缺数处理操作较多，致使产品数据断断续续，受其影响，同年6月、8月、10月均未得到M₂波月潮汐因子精度计算结果。由此可见，仪器运行情况会直接影响M₂波月潮汐因子精度，优质的M₂波月潮汐因子精度需要观测仪器运行情况良好作为前提。

3.2 气象因素

天气变化可对地倾斜定点形变观测产生明显干扰，其中，降雨的影响尤为显著。降雨特别是连续强降雨会导致地倾斜定点形变观测数据出现明显趋势性转折变化，进而使观测数据M₂波月潮汐因子精度明显下降；而大风、温度、气压等的干扰一般为短时微动态干扰，不会造成观测数据趋势性改变（卢双苓等，2012）。研究云南地倾斜定点形变观测受天气的影响M₂波月潮汐因子精度的变化情况发现，降雨会导致观测质量明显下降。如2018年6月丽江台DSQ水管倾斜仪NS分量受降雨影响产生加速南倾的趋势性转折变化（图 3），该分量6月的M₂波月潮汐因子精度为0.022 4，远大于同年1—5月0.005 2的平均水平；再如2018年4月楚雄台DSQ水管倾斜仪NS分量受降雨影响产生加速南倾的趋势性转折变化，该分量4月的M₂波月潮汐因子精度为0.013 1，远大于同年1—3月0.007 6的平均水平（图 4）。以上2例降雨事件均未使仪器EW分量观测数据出现明显趋势性转折变化，故EW分量M₂波月潮汐因子精度未明显下降。

3.3 人为因素

进洞、标定、调零、安装仪器、维修仪器等人为因素可对地倾斜定点形变观测数据产生明显干扰，造成观测数据曲线固体潮畸变，导致观测数据M₂波月潮汐因子精度下降。如2018年11月云龙台VP宽频带倾斜仪受山洞防雷改造施工的影响，观测数据曲线产生较明显的固体潮畸变（图 5），导致了该月观测数据M₂波月潮汐因子精度无法计算。仪器维修能力及数据处理不当等人为因素也会影响观测数据M₂波月潮汐因子精度，如仪器维修能力薄弱，不能及时修复故障仪器，会直接影响地倾斜定点形变观测数据的正常产出，M₂波月潮汐因子精度计算结果自然不理想。观测数据处理不当，特别是对数据突跳、台阶未作处理，致使观测数据的离散程度较大，导致M₂波月潮汐因子精度计算结果偏大，如洱源台DSQ水管倾斜仪2017年1月1—2日零点台阶未处理（图 6），导致该套仪器2个分量M₂波月潮汐因子精度计算结果远大于其他月份。

3.4 地震的影响

地震对地倾斜定点形变观测数据的影响表现为高频突跳、同震阶变等同震响应现象，观测数据曲线受地震影响产生的高频突跳越多，同震阶变数量越多，量级越大，观测数据的离散程度则越大，M₂波月潮汐因子精度受影响下降的程度则越明显。如丽江台、楚雄台DSQ水管倾斜仪2018年8月受印度尼西亚6.8级地震和斐济群岛8.1级地震的影响，观测数据曲线出现大幅突跳及高频突跳的同震现象（图 7，图 8），2台2套地倾斜定点形变观测仪器M₂波月潮汐因子精度当月计算结果与其他月份相比均明显下降。

4 结论

通过统计分析云南区域地倾斜定点形变台网2016—2018年M₂波月潮汐因子精度情况，得出以下结论。

（1）地倾斜定点形变台网观测资料质量整体较好，仅少数台站个别仪器M₂波月潮汐因子精度未达到优秀指标0.020 0。

（2）地倾斜定点形变同一观测仪器EW分量M₂波月潮汐因子精度优于NS分量，且二者之比无规律可循。

（3）地倾斜定点形变M₂波月潮汐因子精度并不稳定，受多种干扰因素的影响，主要有观测仪器故障、人为因素、气象变化和地震的影响等。

地倾斜定点形变观测质量是监测预报人员较关心的问题，而M₂波月潮汐因子精度是衡量观测质量的重要指标之一，如何保证观测仪器良好的M₂波月潮汐因子精度一直是监测人员需要面对的难题。有些干扰因素无法避免，如连续强降雨、地震的影响等，但有些因素是可以减少甚至可以避免的，如仪器维修的及时性、仪器备机备件的充足性、观测人员业务水平的提升等，这也是地震监测工作可以改进之处。