理学 >>> 地球物理学 >>> 固体地球物理学 空间物理学
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全球动力学变化,或者叫低频动力学变化,通常包含低阶重力场带谐系数 (例如J2)变化,三维地球自转变化(极移和日长变化)等,这些参数的变化主要来自于内部圈层的质量交换,故能够揭示不同时空尺度下的固体地球系统的动力学以及地表流体的质量运输过程。
北京时间2022年9月5日12点52分 (UTC 2022-9-5 04:52:20) 在我国四川省泸定县发生了M6.8级地震。地震发生后,我们从IRIS数据中心下载了地震数据资料用于研究地震震源机制和震源破裂过程。选取其中信噪比较高并且沿方位角分布比较均匀的19个远场P波波形(震中距位于30°<△<90°范围之内)和21个SH波波形资料进行点源模型的震源机制解反演;根据反演结果构建有限断层模型进...
新特提斯洋闭合以及后续的印度-欧亚大陆碰撞是全球标志性构造事件之一,对新生代气候环境和生态系统造成了重大影响。新特提斯洋时期,印度板块异常快速地(~20 cm/yr)向北漂移,造成了印度-欧亚大陆的强烈碰撞。印度板块高速漂移的动力学机制长期存疑,目前学术界存在两种不同的解释模型。第一种模型认为印度岩石圈的减薄导致漂移阻力减小(Kumar et al., 2007)。第二种是新特提斯洋双俯冲模型。认...
地震滑坡是地震诱发的次生灾害,往往造成惨重的人员伤亡和巨大的财产损失,而认识边坡的动力响应规律是评价边坡地震稳定性、工程岩体抗震设防和地震滑坡区域预测的关键。众多的震后调查和试验也发现,边坡顶部存在明显的地震动放大现象,是造成边坡失稳的重要原因。然而,影响边坡动力响应的因素众多,主要包括震源特征、传播路径、场地特征等,其涉及岩土体动力学、地球物理学等多学科交叉,极其复杂,加之单面边坡只有一个自由面...
太阳风与火星相互作用是研究火星全球大气演化,深入理解火星全球气候环境演变的关键环节。研究表明,火星当前没有类似地球的全球偶极子磁场,太阳风直接与火星电离层相互作用形成全球性的感应磁层。如图1所示,太阳风携带行星际磁场与火星大气发生相互作用时,会产生火星感应磁层空腔结构。这一作用主要包括两个物理过程,一方面太阳风粒子受行星大气粒子的碰撞而减速,太阳风减速会使得行星际磁场在火星上游出现堆积和压缩。打个...
西太平洋板块的岩石圈在日本岛弧俯冲进入深部地幔。由俯冲回退造成的地幔对流驱动了大陆裂解,弧后盆地扩张以及边缘海的形成 (Martin, 2011)。然而,西太平洋板块和菲律宾板块的共同俯冲作用 (图1)导致了复杂的岩浆活动和多种模式的地幔对流,因而使得对日本海张开机制的解释存在巨大争议 (Van Horne et al., 2017)。日本海形成之前的晚白垩世,日本列岛曾经是亚洲大陆东北边缘的一部...
碰撞背景下的造山带演化由地壳增厚、地表抬升以及随后的构造沉寂和地壳均衡回弹环节组成。地壳加厚使碰撞造山带的地形抬高,地表过程(如河床基岩的侵蚀)使地形降低,从而抵消了构造活动对造山带的抬升作用,这两个过程同时也将气候与构造联系了起来(Whipple et al., 1999)。地球上有着大小、高低不同的造山带,究竟是什么因素控制着造山带的宽度、高度和持续时间?此外,一些活动造山带侵蚀率高,但是为何...
电离层的等离子体密度受到等离子体产生率、等离子体复合率和输运过程的影响。一般来讲,日出之后由于光电离的作用,等离子体产生率较高,等离子体密度会逐渐增大,并在正午附近达到最大值。但在某些特殊情况下也会观测到白天的等离子体密度耗空,一是强地磁扰动引起的电离层负相暴,二是在弱地磁活动和磁静日都有报道的等离子体密度咬食(bite-out)现象,其中前者一般持续时间较长(可持续数小时至数天)且覆盖范围较广(...
赤道等离子体泡是一种主要在磁赤道和低纬地区观测到的大尺度电离层F层不均匀体,一般认为,磁赤道上空电离层F层的底部扰动作为种子因素受到瑞利-泰勒不稳定性调制会产生赤道等离子体泡,之后逐渐上升到更高的高度并沿着磁力线映射到低纬地区。赤道等离子体泡一般在日落后产生,在东亚/东南亚扇区高发于太阳活动高年的春秋季,可观测范围一般局限在磁纬±20°之间。然而,在一些特殊情况下,当条件满足时,也可观测到可延展到...
磁层-等离子体层-电离层的能量耦合一直是空间物理和空间天气研究的核心问题之一。当太阳风的能量、质量和动量进入磁层,增强的磁层对流电场与地球共转电场的相互作用会极大地改变等离子体层顶的形态。关于等离子体层顶受激激发表面波的可能性早在1974年就被Chen and Hasegawa用磁流体力学理论预言,但直到前年才被何飞等通过多卫星联合观测证实(He et al., 2020)。因此,等离子体层顶表面...
许振柱,研究员,博士生导师。围绕气候变化背景下生态系统适应性,揭示了我国典型植物对气候变化与极端天气气候事件(高温和干旱等)的适应过程及其控制机理,发展了多因子联合影响下的生态系统适应过程模型,为预测评估气候变化下陆地生态系统结构和功能的发展趋势提供理论和技术支持。曾获国家级奖励2项、省部级奖励2项。2007-2009年获日本学术振兴会(JSPS)竞争性项目资助,在日本国立环境研究所开展合作研究。...
火山区域发生的地震事件会携带火山内部流体迁移的信息。在爆发性火山喷发期间,喷发所激发的地震事件通常可以由区域或者全球地震台网观测到。在火山喷发间歇期间,火山内部岩浆供给系统中流体迁移所激发的重复性火山地震事件却只能通过靠近火山口的观测网络进行观测研究。然而,对于能否可以有效评估火山喷发的可能性和危害性来说,系统地认知活火山内部微弱重复性地震事件显得更加重要。因此,探讨能否使用远距离地震台网来系统理...
自板块构造运动启动以来,大陆地壳物质被认为主要通过俯冲相关的岩浆活动等方式产生,又通过俯冲侵蚀等方式被破坏。相关统计研究表明,目前全球大陆地壳的新生速率近似等于大陆地壳的破坏速率,意味着全球大陆地壳的净生长趋近于零(Clift et al., 2009)。但这种大陆地壳总量的收支平衡在地球历史中并非总被保持。大量研究显示,在不同的历史时期存在着一些大陆地壳净生长的高峰期,它们在时间上与超级大陆的形...
火星高层大气(包括电离层和热层)是理解整个火星大气演化的重要基础,是火星大气逃逸的重要来源,因此成为火星探测的重要目标,国际上相关空间探测机构已对火星电离层进行了多次探测,如火星快车(Mars Express)、火星大气和挥发分演化探测(MAVEN),“天问一号”。高层大气的周日或逐日变化受低层大气各种波动过程向上传播的影响,这种扰动影响在短时间尺度上已有相关的事件研究,但长时间气候学尺度的耦合过...
浩瀚的天空是无数人想要探索的领域,在天文观测中,通过收集电磁信号和重力信号(Abbott et al., 2016),我们可以了解宇宙中的物质组成和星体结构,当前的探测距离已经达到了10亿公里量级。与天空相比,人们对地下的探索则比较有限,目前人类最深的地下活动是俄罗斯在库页岛深度万米的油井。在许多时候,我们对脚下的地球内部,即使是地表以下几米的地方,都缺乏足够详细的认知。虽然目前有着重磁电震等多种...

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