汪榮江博士獲雷博伊爾－帕斯維茨獎(jiǎng)

2015年3月23日，德國地球物理學(xué)會(huì)授予德國地學(xué)研究中心（GFZ）華人科學(xué)家汪榮江博士 “恩斯特·馮·雷博伊爾－帕斯維茨獎(jiǎng)”（Ernst von Rebeur－Paschwitz Price），以表彰他在地球物理學(xué)與地震學(xué)研究領(lǐng)域作出的杰出貢獻(xiàn)。

恩斯特·馮·雷博伊爾－帕斯維茨是德國天文學(xué)家和地球物理學(xué)家，是現(xiàn)代地震學(xué)研究的開創(chuàng)者之一。2004年，德國地球物理學(xué)會(huì)設(shè)立了以他的名字命名的獎(jiǎng)項(xiàng)，評(píng)選和授予給德國最杰出的地球物理學(xué)家。在這之前，該獎(jiǎng)已頒發(fā)三次。汪榮江博士是第四位獲得該獎(jiǎng)的科學(xué)家，也是首位華裔科學(xué)家。

在30年的科研生涯中，汪榮江博士在地球固體潮理論和計(jì)算地震學(xué)等多個(gè)地球科學(xué)研究領(lǐng)域取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性研究成果。他在同震和震后形變研究、人工合成地震圖、震源反演、強(qiáng)地面震動(dòng)研究以及地球潮汐與全球地球動(dòng)力學(xué)等研究工作中取得了多項(xiàng)科研成果。在這些工作中，汪榮江在基礎(chǔ)理論和計(jì)算方法層面，解決了多個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜地球物理現(xiàn)象模擬和觀測(cè)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，為相關(guān)科學(xué)問題的正演和反演工作的開展奠定了基礎(chǔ)。

汪榮江著述頗豐，已發(fā)表SCI論文約70篇，開發(fā)并編寫了多個(gè)地球物理計(jì)算與應(yīng)用軟件。近年來，他還積極關(guān)心我國地球物理學(xué)和地震學(xué)的發(fā)展，與北京大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、中國科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所、中國地震局地球物理研究所與地質(zhì)研究所等多個(gè)單位合作開展了教學(xué)與研究工作，引導(dǎo)和培養(yǎng)了一批青年科技人才，為我國地球物理學(xué)與地震學(xué)發(fā)展付出了巨大的努力。

以下是德國地球科學(xué)與資源局局長庫恩佩爾（Hans－Joachim Kümpel）教授2015年3月23日在雷博伊爾－帕斯維茨獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式上為獲獎(jiǎng)?wù)咄魳s江教授所作的頒獎(jiǎng)詞：

成長經(jīng)歷

汪榮江出生于60年前的上周五。今天補(bǔ)上我的衷心祝賀！青少年時(shí)期，他經(jīng)歷了中國的文化大革命（1966～1976年）。如果有人問起，他能講述不少他在那個(gè)年代的親身經(jīng)歷。1978至1981年汪在中國東南的安徽上大學(xué)，學(xué)習(xí)物理學(xué)。1982至1983年在中國科學(xué)院學(xué)習(xí)大地測(cè)量與地球物理學(xué)，專業(yè)方向?yàn)楣腆w潮。由于在研究生入學(xué)考試中取得了比其他7位被錄取者更加優(yōu)異的成績，他獲得了中國科學(xué)院的出國留學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金。他當(dāng)年在中國的導(dǎo)師、也是他所在研究所的所長，許厚澤教授，在國際固體潮大會(huì)上認(rèn)識(shí)了基爾大學(xué)的Jochen Zschau教授，因此就將他推薦到了基爾。

就這樣他來到了基爾的克里斯?。柌既R克茨（Christian－Albrechts）大學(xué)（CAU）并立即以一般人不可思議的努力開始了他的碩士研究生工作，并用德文寫成他的碩士論文，題目為 “地球?qū)﹂L期固體潮項(xiàng)的黏彈性響應(yīng)”。由于碩士論文獲得了非常優(yōu)異的評(píng)價(jià)，他得到了基爾大學(xué)的博士生獎(jiǎng)學(xué)金。進(jìn)而在他的導(dǎo)師Jochen Zschau教授的指導(dǎo)下于1991年完成了他的英文版博士論文 “旋轉(zhuǎn)、非球?qū)ΨQ、黏彈和橫向非均勻地球的潮汐形變”（一篇所含公式比文字還多的論文?。Ｔ谥轮x詞里，他 寫道 “和他 （指Jochen Zschau）對(duì)許多專業(yè)問題的激烈但非常有益的討論令我至今難忘”。

1992年汪榮江在西門子維也納公司做軟件工程師。大約在1992年年底他再次加入波茨坦地學(xué)中心當(dāng)時(shí)以Jochen Zschau為主任、現(xiàn)在以Torsten Dahm為主任的研究室。（最后但并非最不重要的是，汪有一個(gè)熱情活潑的太太和兩個(gè)已成人的兒子）。

他的7個(gè)重要的研究興趣是：

●同震級(jí)震后形變；

●人工合成地震波；

●強(qiáng)地震地面震動(dòng)模擬；

●用GPS和強(qiáng)震數(shù)據(jù)快速反演震源

參數(shù)；

●全球動(dòng)力學(xué)和固體潮問題；

●開發(fā)地球物理實(shí)用軟件（因此他也涉獵應(yīng)用地球物理領(lǐng)域）。

按照常規(guī)，在這樣的儀式上，我們不能不數(shù)數(shù)我們這位學(xué)者的成就（這也是一篇頒獎(jiǎng)詞的樂趣所在）。下面是3個(gè)最富意義的例子。

（1）緯度相關(guān)固體潮改正理論的研究。

當(dāng)他在其博士論文中擴(kuò)展了莫洛登斯基（Molodensky）的固體潮理論和發(fā)現(xiàn)沃爾（John Wahr）的固體潮模型中的錯(cuò)誤后，他再次重溫了英國數(shù)學(xué)家勒夫（Augustus Edward H.Love）在1911年發(fā)表的著作 “地球動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)問題”。這篇經(jīng)典著作里含有關(guān)于不可壓縮、旋轉(zhuǎn)和橢球形地球的公式。因?yàn)橄嚓P(guān)模型是解析的，因而是檢驗(yàn)現(xiàn)代復(fù)雜模型包括他自己的模型的一個(gè)理想標(biāo)準(zhǔn)。第一次檢驗(yàn)他的模型沒有通過。對(duì)他來說這是一個(gè)多么大的震動(dòng)：難道他的整個(gè)博士論文是錯(cuò)的？他還有科研前程嗎？

汪開始在他的程序代碼里一行一行地尋找錯(cuò)誤。但一切都像是正確無誤的。“難道是勒夫算錯(cuò)了？”，他問自己。對(duì)！他確實(shí)在勒夫公式里找到了錯(cuò)誤。有幾個(gè)常數(shù)是錯(cuò)的。錯(cuò)誤改正后，檢驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。結(jié)果是他的模型給出的數(shù)據(jù)還是對(duì)不上?！半y道勒夫的理論推導(dǎo)出現(xiàn)了錯(cuò)誤？”，他再次更加自信和勇敢地問自己。

汪發(fā)現(xiàn)，勒夫使用的運(yùn)動(dòng)描述與現(xiàn)代地球動(dòng)力學(xué)中常用的運(yùn)動(dòng)描述不同。他進(jìn)而證明，現(xiàn)代地球動(dòng)力學(xué)使用的既不是拉格朗日描述，又不是歐拉描述，而是一種他稱為拉格朗日－歐拉混合描述。勒夫的邊界條件無疑是用了歐拉描述，但他的微分運(yùn)動(dòng)方程既不是拉格朗日描述，也不是歐拉描述，更不是拉格朗日－歐拉混合描述。（我期望您們能聽懂我所說的這些。）顯然，勒夫在他的微分運(yùn)動(dòng)方程中錯(cuò)誤地多出了一項(xiàng)。通過改正勒夫的微分運(yùn)動(dòng)方程，汪的模型與理論值精確一致到小數(shù)點(diǎn)后4位數(shù)。該結(jié)果發(fā)表于1994年的國際地球物理雜志（GJI）上。（現(xiàn)在我們知道，為什么上周五發(fā)生的日食正好趕上汪的60歲生日！）

（2）發(fā)展了正交歸一的哈斯克爾（Haskell）傳播矩陣法。

汪的這一工作為計(jì)算地震學(xué)增加了一條更加便捷和準(zhǔn)確的計(jì)算全波地震圖的途徑。現(xiàn)在許多計(jì)算地震學(xué)的軟件都采用了汪的方法。他自己開發(fā)的人工合成地震圖軟件更加廣泛地被用于地震模擬和反演。

后來，汪將這一方法應(yīng)用范圍擴(kuò)充至孔隙彈性介質(zhì)中，研究形變與孔隙壓和孔隙流體擴(kuò)散之間的強(qiáng)耦合運(yùn)動(dòng)。汪第一次成功地通過理論計(jì)算定量地解釋了所謂的悖論，即地下水位變化的Noorbergum現(xiàn)象并預(yù)測(cè)代表傾斜中類似現(xiàn)象。這一預(yù)測(cè)日后被觀測(cè)所證實(shí)。（這里我得承認(rèn)，作為他的論文的共同作者，我將檢驗(yàn)?zāi)切?fù)雜公式的工作一概交給了審稿人。）汪的分層半空間介質(zhì)中的耦合孔隙彈性運(yùn)動(dòng)的模擬方法后來在地震學(xué)和地震觸發(fā)問題的研究中也發(fā)揮了作用。

（3）利用GPS，寬頻帶及強(qiáng)震儀數(shù)據(jù)聯(lián)合反演震源運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。

地震的震源運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、斷層尺度、位錯(cuò)大小和破裂的時(shí)空變化的反演問題一般是秩虧問題，具有多解性。通過聯(lián)合利用來自不同震中距和頻段的大地測(cè)量和地震學(xué)數(shù)據(jù)能大大提高反演結(jié)果的穩(wěn)定性，可在短時(shí)間內(nèi)提供可靠的地震破裂模型。這項(xiàng)研究對(duì)地震的理論研究和應(yīng)用研究（地震預(yù)警）都具有重大意義。汪榮江用他的創(chuàng)新方法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)為這一領(lǐng)域發(fā)展做出了他的重要貢獻(xiàn)，使得震源運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的反演逐漸成為常規(guī)。

成果

汪榮江主持科研課題，編寫程序代碼，為學(xué)生講課，并撰寫科研論文。特別是后兩項(xiàng)不得不提：近10多年來他在中國科學(xué)院大學(xué)開設(shè) “計(jì)算地震學(xué)—理論與實(shí)踐”課程并獲得最佳海外教師稱號(hào)。

汪是68篇（譯注：實(shí)為69篇）ISI期刊文章的作者或共同作者，其中有23篇發(fā)表在歐洲的國際地球物理研究（GJI）上，（有創(chuàng)記錄的可能性?。?1篇在美國的地球物理雜志和地球物理研究通訊上以及9篇在美國地震學(xué)報(bào)上。并且，僅2014一年就發(fā)表了12篇，2013年也是如此（這很可能給未來的獲獎(jiǎng)?wù)咴斐闪撕芨叩拈T檻）。

結(jié)語

有一句中國毛澤東曾經(jīng)對(duì)他自己使用過的古話，叫做 “蓋棺定論”（不是指棺材本身……）。但是，雷博伊爾－帕斯維茨獎(jiǎng)從未通過追認(rèn)來授獎(jiǎng)。這很好。

衷心祝賀您，榮江！

頒獎(jiǎng)證書

汪榮江在地震學(xué)和大地測(cè)量學(xué)的交叉研究領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。他發(fā)展了今天廣泛應(yīng)用的與緯度相關(guān)的地球潮汐改正理論。他所發(fā)展的計(jì)算地震學(xué)的方法在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用于地震波的模擬及其反演。他在利用地震學(xué)和大地測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)反演震源參數(shù)和地殼應(yīng)力分布的研究方面做出了主要貢獻(xiàn)。作為最初的理論創(chuàng)始人之一，他解決了如何在半空間位錯(cuò)模型中正確引入重力效應(yīng)的問題。除了在波茨坦地球科學(xué)中心的日常工作外，他還擔(dān)任了中國多所研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)的客座教授。