楚天都市报科学家用地震波绘制地幔图首次揭示微观起伏特征 帮助解答地球演化之谜

楚天都市报记者贺俊通讯员杨婷婷实习生周聪

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倪四道,中国科学院测量与地球物理研究所副所长,大地测量与地球动力学国家重点实验室主任,中国地球物理学会常务理事、副秘书长,教育部长江学者特聘教授。主要从事计算地震学、全球地震学、深部地震物理等方面的研究。

“地球的状态基本是稳定的,大家不用担心。”3月11日,听楚天都市报记者提起热门影片《流浪地球》,倪四道笑着说。与地球打交道30年来,他不断搜集地震等来自地球内部的信号,对脚下看不见的世界日渐了解。近日,倪四道研究团队与中国科学技术大学及国际同行开展合作,首次揭示了地幔410及660千米间断面的小尺度起伏特征,为地幔对流模式研究提供关键证据。

历时六年监控全球地震波

“我们的工作就是测量地球。”最新发表在《科学》期刊上的成果,是关于地幔的,倪四道说着,为记者画起地球的地简易构造图。

地幔的对流运动为地球板块运动提供动力。但科学界对地幔对流模式一直存在争议:有人认为地幔是一个整体,有人认为分上下两层互相对流;有的认为混合有分层和整体,也有区域性差异。此问题困扰了许多科学家们很久。

倪四道介绍,当界面特别不平的时候,比如山脉,那些波就不能走得太直,它们要绕过这些障碍,这样我们就能探测到小尺度的起伏特征。他和他的团队,在2012年就发现这个现象,并开始搜集全球密集台阵记录到的深震波形。

“要挑选能量大的深震”,在对13次大规模的地震进行系统分析后,他们发现支持了混合对流模型。这项成果可以帮助回答一些根本性的问题,如如何形成某些矿产资源或者为什么会发生某些类型的地球活动等。在未来,这种方法还可能应用于其他领域,比如探明地下水资源或寻找油气藏。

坚守基础研究苦中寻乐趣

这项成果虽然是非常基础,但将来它对于理解我们这个星球运行方式至关重要。“我始终坚持做基础研究,因为我觉得这是最有意义的事情之一。”他说,“每当看到一幅新的数据图表,就像打开一个新世界的大门。”

倪四道路过早便被迫认识到自然力量强大这一现实。当他6岁时,一场大型的地质灾害改变了他的生活——1976年的唐山大 earthquake。他随父母躲进防护棚里,那里的声音和感觉至今仍然清晰可闻。这种经历激发了一种无比好奇心,让他决定追求一个能够解释这些事件背后的原因的职业——成为一名专注于宇宙之谜的人类观察者的专业人士- 地球物理学家。

在加州理工学院攻读博士期间,他专注于使用数学模型来预测接下来在地球内部会发生什么变化。这使得他能够更好理解那些无法直接看到却影响人类社会生活的一切事情。

回国后,他参与创建了一座极其重要的地质实验室,这个实验室正在推动科技发展并改善人们保护自己免受自然灾害的手段。

最后,我们问到了那个关于他的热情的问题:“您最喜欢哪一部分?”这位科研人员没有犹豫:“我喜欢所有!因为它们都代表着未知,以及解决未知带来的快乐。”

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