"数字地球"与实时地震学

“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识，是信息化的地球，是地球的虚拟对照体。“数字地球”的科学体系由基础研究、技术支撑和科学工程三部分组成。现代地震学同样需要基础研究、支撑技术和科学工程，其中，最后一个体系即相当于实时地震学。实时地震学调基础研究和现代技术的结合，强调地震学研究成果的转化和对社会与公众的服务，是地震学发展的“最高境界”。实时地震学需要基础研究和现代技术，更需要建立地震速报系统、地震趋势分析系统、灾害评估系统和地震救灾系统这样的系统工程。     

面向"数字地球"的岩石层三维成像

在上前主要是基于大地测量信息和卫星遥感信息而建立的“数字地球”的框架构想中,显然没有考虑到地人部的三维结构及其随时间的变化,但是另一方面,要真正实现“数字地球”构想中的模拟和预测的功能,这必不可少的。以“数字地球”为考虑问题的参考系,对地观测的分辨本领问题具有特别重要的意义。近年来,随着以高的基础的地震学的发展使面向“数字地球”的岩石层三维成像成为可能,进行千米精度的探测和年尺度的监视,并将这些信     

用数字守护地球之肾——数字地球在湿地保护与监测中的应用

<正>在信息科学高速发展的今天,数字化技术已经成为各行各业配置的利器。像很多博物馆将其藏品进行数字化后,相隔千里的研究人员和观众可以足不出户在电脑前从各个角度仔细端详。而整个地球也可以数字化,这就是数字地球。数字地球不仅仅是“计算机+地球科学”这么简单,它可以是一盏智能的指路明灯,让我们通过它的导航精确抵达任何之前不曾去过的地方;它可以是一扇窗,让坐在教室里上地理课的孩子们在短短几十分钟内来一趟欧洲十国游;甚至让我们可以像在科幻电影《流浪地球》中描绘得那样,开着地球跑路。当然数字地球还有一个重要使命——保护地球,守护自然。湿地有地球之肾的美誉,而数字地球技术则可以成为监测“肾”健康,治疗“肾病”的首席医师。     

地震预测：回顾与展望

本文概要回顾自20世纪60年代以来国际地震预测研究与地震预报实践的进展情况,指出地震预测这一既紧迫要求予以回答、又需要通过长期探索方能解决的地球科学难题目前尚处于初期的科学探索阶段,虽然总体水平仍然不高,特别是短期与临震预测的水平与社会需求相距甚远,但是近半个世纪以来并非毫无进展．文中以板块边界大“地震空区”的确认、“应力影区”、地震活动性图像、图像识别等方法以及美国帕克菲尔德（Parkfield）的地震预报实践为例,说明在中期与长期地震预测方面,地震预测研究均取得了一些有意义的进展．文中分析了地震预测在科学上面临的困难,阐述了为解决这些困难所应当采取的科学途径,展望了地震预测的前景,指出地震预测的进展主要受到地球内部的“不可入性”、大地震的“非频发性”以及地震物理过程的复杂性等困难的制约;地震预测虽然困难,但并不是不可能的;依靠科技进步,强化对地震及其前兆的观测,选准地点、开展并坚持以地震预测试验场为重要方式的地震预测科学试验,坚持不懈地、系统地进行基础性的对地球内部及对地震震源区的观测、探测与研究,对实现地震预测的前景是可以审慎地乐观的．     

指示地球深层动力过程的地震各向异性"化石"

地震各向异性是地球内部介质的一种重要属性。地震各向异性研究不仅有助于准确认识地球内部精细结构,还有助于研究地球活动过程。本文从海洋岩石圈与大陆岩石圈各向异性结构两个方面较详细地论述了地震各向异性与地球深层动力过程的相互关系,论证了地震各向异性是指示地球深层动力过程的地球物理“化石”。     

欢迎订阅2020年度 《世界地震译丛》

简介:《世界地震译丛》是国内唯一介绍国际地球科学的重要刊物,宗旨是跟踪国际地学科研前沿命题,由有关专家着重精选国际重要地学刊物上发表的地球科学研究新理论、新方法、新技术的最新论文,全文译载。本刊设有“综述”、“论文”、“讲座”、“消息”等栏目,主要报道地震、地质、地球物理、地球化学、地震工程、工程抗震和地震预报、地震前兆、震源物理、岩石实验、地震减灾、地学观测及数据处理、地电地磁以及石油物探、矿山与地震和核电站选址与地震等方面的重要论文,力求权威、准确、迅速。本刊多次被确定为地震学与地球物理学领域的核心期刊,并获得中国地震局优秀期刊奖和北京市优秀期刊奖。     

“海洋地球物理”专集征稿启事

为了进一步推动海洋地球物理在理论、方法和技术上的发展与应用、展示地球物理在海洋尤其是西太边缘海研究的最近进展,《地震学报》特邀请薛梅副教授（同济大学海洋与地球科学学院）、杨挺教授（南方科技大学海洋科学与工程系）、于有强副教授（同济大学海洋与地球科学学院）、夏少红研究员（中国科学院南海研究所）、徐亚副研究员（中科院地质与地球物理研究所）、宋海斌教授（同济大学海洋与地球科学学院）为本刊组织“海洋地球物理”论文专辑。现诚挚面向国内外地震领域广大专家学者和研究人员征稿。      

抓住机遇,建立服务于防震减灾事业的现代大地测量学研究-实验-装备体系

“现代大地测量学”是当今最有活力、发展最快的学科之一,已成为解决地球科学基本问题必不可缺的学科,并被认为是地震科学和地震预报的支柱性学科之一。根据地震科学发展的趋势和国家防震减灾的目标和需求,必须抓住机遇,夯实基础,发挥中国地震局系统的大地测量学科与地球观测技术优势,尽快建立服务于防震减灾事业的现代大地测量学研究——实验——装备体系。     

欢迎订阅2020年度《世界地震译丛》

简介:《世界地震译丛》是国内唯一介绍国际地球科学的重要刊物,宗旨是跟踪国际地学科研前沿命题,由有关专家着重精选国际重要地学刊物上发表的地球科学研究新理论、新方法、新技术的最新论文,全文译载.本刊设有“综述”、“论文”、“讲座”、“消息”等栏目,主要报道地震、地质、地球物理、地球化学、地震工程、工程抗震和地震预报、地震前兆、震源物理、岩石实验、地震减灾、地学观测及数据处理、地电地磁以及石油物探、矿山与地震和核电站选址与地震等方面的重要论文,力求权威、准确、迅速.     

译解地震噪声语言——地球的地震噪声调制现象

苏联科学家发现,地球能用地震噪声“语言”介绍自己内部的情况,而且要比回答地震勘探“询问”更加完整、准确。过去不为人知的地球高频地震噪声调制现象,已经被实验所证实,这种调制是以长周期变形过程(其中包括地球自身振动)为条件的。     

关注"数字地球"

受人事部委托,中国地震局人事教育司于2000年7月10～14日在北京举办了"百千万人才工程"数字地球"高级研讨班.高研班聘请了陈运泰院士、陈述彭院士、马宗晋院士等8位国内著名"数字地球"专家做讲座;28位学员分别来自全国各地18个单位,他们主要是省部级"百千万人才工程"人选,以及对"数字地球"有一定研究基础的优秀青年科技骨干.     

"中国地学大断面与深部地球物理资料整理"项目成果介绍

本文详细介绍了“中国地学大断面与深部地球物理资料整理”项目的立项背景、目标、所开展的主要工作、取得的成果、研究成果的社会效益和对该领域研究未来工作的展望。     

A Method to Remove Electromagnetic Coupling from Induced Polarization Data for an "Exponential" Earth Model

--The electromagnetic (EM) coupling effect in induced polarization (IP) data is an important problem. In many works it has been computed only considering homogeneous or layered earth models with discretely uniform conductivity. In this study, an algorithm has been developed to compute the EM coupling effect in IP data measured on the earth, whose conductivity varies (increases or decreases) exponentially with depth. The EM coupling effects for Percent Frequency Effect (PFE) and phase data are computed for a dipole-dipole array with different separations, however the method can be applied to any electrode array. The results obtained for the cases of increasing and decreasing conductivity as a function of depth indicate that the EM coupling effect strongly depends on the subsurface resistivity and the dipole length. Here an "exponential" earth model is considered to remove EM coupling from the IP data in frequency and phase domain. For this purpose, first, the region of pseudo-section is divided into segments, and within each segment a typical average apparent resistivity („_a) curve is constructed. An exponential conductivity model is fitted to average „_a data. The conductivity model is then used to compute EM responses. Next the data are corrected for the EM coupling contribution. This decoupling process is applied to field data from a galenite-pyrite mineralization area at the Dolluk site, in western Turkey. The results from the decoupling method developed here are compared with other techniques.     

Tides and Earth Rotation

A short general explanation of tidal forces and tidal effects is given. The influences of Earth tides and ocean tides on the Earth's rotation vector are presented. Today, the theoretical models for periodic variations in the Earth's rotation and in polar motion can be compared with precise measurements done by modern space techniques. Secular changes of the Earth's rotation due to interactions within the Earth-Moon-system are also discussed.     

Native iron in the Earth and space

Thermomagnetic and microprobe studies of native iron in the terrestrial upper-mantle hyperbasites (xenoliths in basalts), Siberian traps, and oceanic basalts are carried out. The results are compared to the previous data on native iron in sediments and meteorites. It is established that in terms of the composition and grain size and shape, the particles of native iron in the terrestrial rocks are close to each other and to the extraterrestrial iron particles from sediments and meteorites. This suggests that the sources of the origin of these particles were similar; i.e., the formation conditions in the Earth were close to the conditions in the meteorites’ parent bodies. This similarity is likely to be due to the homogeneity of the gas and dust cloud at the early stage of the solar system. The predominance of pure native iron in the sediments can probably be accounted for by the fact that interstellar dust is mostly contributed by the upper-mantle material of the planets, whereas the lower-mantle and core material falls on the Earth mainly in the form of meteorites. A model describing the structure of the planets in the solar system from the standpoint of the distribution of native iron and FeNi alloys is proposed.     

“活着”的地球

依据太阳光子辐射产生的光压理论,作者揭示出了自然界存在有如下两种自然现象:(1)揭示了日-地闻天然形成的能量(动量)相耦舍的"轧制"式和"摇摆"式物理机制及其存在的证据.阐明了包括地壳运动、地震和火山活动在内的地球内动力地质作用所需要的能源(力源)不是传统地质学所理解的仅来自于地球内部,而主要是来自于太阳.太阳与其系内行星之间不单是先前人们所理解的靠万有引力作用所维系的那种家族式的首领关系,而且也是靠太阳辐射的斥力作用形成的"母子"关系.地球自生成以来,主要是靠太阳光子的能量(动量)的"哺育"才"活"下来的,地球目前还生机勃勃地"活着".地球的自转与公转及赤、黄交角的存在,不是先前人们所理解的只具有行星运动几何学上的意义,它在日一地之间能量(动量)相耦合转换机制中还起着更为关键的作用,它是整个地球能有效地、连续不断地获得太阳辐射能量(动量)使其能"活"下去而必须具有的最为简单的天然条件.(2)揭示了自然界任一恒星系内部恒星与行星或星际物质间的斥力作用普遍存在.众所周知,太阳是一颗质量较小的恒星,在银河星云系中类似太阳的发光恒星大约就有4000亿颗,在宇宙更是不计其数.这说明宇宙中的任一恒星系内恒星与它系内的行星及星际物质(除暗物质外)之间的能量(动量)耦合与交换主要是靠光子来实现的.光予是宇宙中既普遍存在又具有特殊性能的一种物质.光子不带电,其电荷、电偶极矩和磁矩皆为零,它是一种稳定的粒子,其寿命为无限大.宇宙中任一恒星辐射出的光子可以对外任何可见物体起作用.光子对受体的作用方式是碰撞,它不但把自身的能量传递给受体,还把自身的动量(以光压斥力的形式)传递给受体,其斥力方向与恒星与受体之间的引力方向恰恰相反,以阻止行星或星际物质在万有引力作用下向恒星内部凝聚,保持恒星系基本空间构架的相对稳定.由此推知,宇宙中物质之间的(光)斥力作用是普遍存在的,它与万有引力作用构成了相互依存的两个对立面,它们之闻的对立与统一构成了和谐一致的自然界.日一地间天然形成的能量(动量)相耦合的"轧制"式和"摇摆"式物理机制的发现与证实,为自然界星际(恒星与行星)尺度间的斥力作用普遍存在提供了有力的证据.这是自牛顿发现万有引力之后,首次对宇宙中星际间存在的"反引力"作用这一宏观自然现象的揭示.     

Earth tides

The main geometrical characteristics and mechanical properties of bodily tides are described, using the convenient elastic parameters of Love. The problem of the Earth's deformation is a problem of spherical elasticity of the sixth order. The importance of Earth tides in astronomy and geophysics is emphasized by their relation to the precession-nutation and tesseral tidal problems, the secular retardation of the Earth's speed of rotation due to the dissipation of energy in sectorial tides, the periodic variations of the speed of rotation due to zonal tides, the satellite orbit perturbations due to the Earth's potential variation, and the radial deformations in laser distance measurements. The possibility that dynamical effects would be produced in the Earth's liquid core was pointed out by Poincaré and developed by Jeffreys, Vicente, and Molodensky. An experimental confirmation is presented here. The role of the Earth tide phenomenon in gravimetry and oceanography is also described, as are the perturbing effects due to regional tectonic features. Instrumental developments are critical in the acquisition of precise data; the calibration problem is fundamental for a correct comparison with Earth models.     

地球和空间的磁场监测

有了地磁观测台站的数据,地球物理学家即使不离开地面也可以洞察我们这颗行星的内部情况以及近地空间的环境。