第27屆國際大地測量與地球物理學術(shù)會議及地震學和地球物理學領(lǐng)域進展

張雪梅 黃輔瓊

中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

0 會議概況

第27屆國際大地測量與地球物理學術(shù)會議由國際大地測量與地球物理聯(lián)合會(International Union of Geodesy and Geophysics，簡稱IUGG)主辦，IUGG是致力于使用大地測量學和地球物理學研究地球和空間環(huán)境的非政府組織，是國際科學理事會(ICSU)所屬的科學聯(lián)合會，1919年成立于比利時布魯塞爾。其宗旨是通過國際合作交流促進地球及其空間環(huán)境的物理、化學和數(shù)學的研究，包括地球的形狀，地球的重力場和磁場，地球的動力學，地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成和大地構(gòu)造，巖漿、火山作用的成因和巖石形成，水循環(huán)，冰雪和海洋，大氣圈、電離層、磁層和日地關(guān)系，以及其他星體的相關(guān)問題等方面。目前IUGG有8個國際性協(xié)會，包括國際冰凍圈科學協(xié)會(IACS)、國際大地測量協(xié)會(IAG)、國際地震學和地球內(nèi)部物理學協(xié)會(IASPEI)、國際火山學和地球內(nèi)部化學協(xié)會(IAVCEI)、國際地磁學和高空物理學會(IAGA)、國際氣象學和大氣科學協(xié)會(IAMAS)、國際水文科學協(xié)會(IAHS)、國際海洋物理科學協(xié)會(IAPSO)。其中，國際地震學和地球內(nèi)部物理學協(xié)會(IASPEI)是地震學和地球物理學領(lǐng)域最有影響力的國際學術(shù)協(xié)會之一。

今年召開的第27屆國際大地測量與地球物理聯(lián)合會大會同時也慶祝IUGG成立100周年。大會共舉辦了9個聯(lián)合研討會、8個國際學術(shù)協(xié)會的全體大會及學科研討會、8個交叉學科研討會。來自全球各地的4000多名地球科學家、教育工作者、學生等在大會期間做了2300多個口頭報告和1800多個張貼報告。每個研討會包含諸多專題報告會，其中，國際地震學和地球內(nèi)部物理學協(xié)會(IASPEI)舉行了26個專題報告和27個交叉學科專題報告會。IASPEI協(xié)會的專題報告會包括：測量地震學，震源參數(shù)的自動計算，地震活動的誘發(fā)和觸發(fā)，地震傳播、背景噪聲和地球深部結(jié)構(gòu)，海洋地震，地震觀測、處理和解釋，古地震和歷史地震，國家和區(qū)域地震中心亮點及挑戰(zhàn)，地球物理學、大氣科學和監(jiān)測全面禁試條約的進展，臺陣地震學進展，地震災害與風險評估研究進展，毀滅性大陸地震的成因，地震的產(chǎn)生過程，地震預報的新途徑，地幔過渡帶的構(gòu)造與動力學，低速剪切帶和下地幔結(jié)構(gòu)，克拉通演化、結(jié)構(gòu)與資源，行星地震學，震源機制，巖石圈-軟流圈體系結(jié)構(gòu)，大陸巖石圈的綜合地震學研究，美國南部和中部的俯沖帶，地震學教育與全球發(fā)展等。大會參加人員眾多、信息量大、覆蓋面廣；除學術(shù)報告會、理事會會議，還有全球重要研究機構(gòu)、出版社、儀器制造商、競選未來舉辦城市等參加了展出。

1 大會報告及地震學、地球物理學研究進展

1.1 大會報告

在IUGG大會開幕式上，IUGG主席Michael Sideris致歡迎詞并做報告，闡述了國際大地測量與地球物理聯(lián)合會自1919年在布魯塞爾成立以來在通過科技合作、教育、政府間交流、政策制定等推動地球及空間科學發(fā)展、自然災害防范及造福人類等方面的成果。IUGG秘書長Alik Ismail-Zadeh做了有關(guān)IUGG理事會的工作匯報。

圖1 IUGG主席Michael Sideris做大會報告(a)及秘書長Alik Ismail-Zadeh做工作匯報(b)

在大會綜合報告中，Richard Ghail從流變學、溫度變化等方面展示了金星不同于地球的深部特征。Aymeric Spiga就InSight計劃的新進展闡述了美國國家航空航天局和歐洲航天局近年來在火星內(nèi)部和大氣方面的研究進展。Gabriel Tobie報告了伽利略號和卡西尼號對木星和土星系統(tǒng)的探測研究及富水行星的物理化學特征及其演化。

在國際地震學和地球內(nèi)部物理學協(xié)會開幕式上，IASPEI主席Torne Lay做了地震監(jiān)測、震源物理、地下結(jié)構(gòu)探測、地震災害等方面的主題報告。John Adams做了蒙特利爾地震危險性報告。

1.2 地震監(jiān)測及深部探測

快速準確地進行地震定位是地震工作者關(guān)注的領(lǐng)域，地震事件的自動定位的發(fā)展方向是在地震監(jiān)測，尤其是在微地震探測、震級測定等方面。在震源研究中的標準化和自動化專題(Standardization and Automatic Procedure in Source Studies)中，Katherine Biegel改進了雙差定位，將其應用在加拿大密集臺陣微震定位中來研究精細斷層構(gòu)造。國內(nèi)外臺陣地震學近幾年得到不斷發(fā)展，Charles Langston利用非線性變尺度連續(xù)小波變化研究俄克拉荷馬州北部地震臺陣，記錄Pg、Sg、Rg及高階Rg等。Keith Koper基于Earthscope臺陣數(shù)據(jù)，研究阿拉斯加2個短周期頻段連續(xù)微震波場主周期和到達方向的時空變化。Esteban Chaves通過研究重復地震的破裂過程，發(fā)現(xiàn)斷裂帶滑移幅度和應力降隨加載速率減小而減小。

基于全球和區(qū)域地震臺網(wǎng)記錄的觀測數(shù)據(jù)，世界各國學者研究克拉通地區(qū)、板塊俯沖帶等區(qū)域的深部構(gòu)造格局。在克拉通演化、構(gòu)造和物性專題(Cratonic Evolution，Structure and Resource Potential)中，Claire Currie基于多地球物理參數(shù)模擬科迪勒拉山系和北美克拉通之間的地幔動力過程，研究克拉通地區(qū)地震構(gòu)造及巖石圈增厚機理。在地球不同圈層相互作用(Interactions of Solid Earth，Ice Sheets and Oceans)等聯(lián)合專題中，Douglas Wiens展示了基于GPS和地震臺站觀測數(shù)據(jù)得到的南極洲地幔黏性結(jié)構(gòu)與巖石圈厚度等成果。在地球內(nèi)核新發(fā)現(xiàn)專題(New Discoverier in Earth’s Deep Interior)中，Jennifer Jackson通過測量高溫高壓下含鐵相介質(zhì)的非彈性X射線的散射和折射，研究核幔邊界的多尺度結(jié)構(gòu)、各向異性及溫度。

在地震散射、噪聲及地下結(jié)構(gòu)探測專題(Seismic Scattering，Ambient Noise，and Monitoring Earth’s Structure)中，國內(nèi)外地學工作者基于地震臺網(wǎng)記錄的連續(xù)波形數(shù)據(jù)，研究地下速度及其變化。Martha Savage展示了基于白島火山地區(qū)記錄的波形數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)測大地震、火山噴發(fā)前后速度及各向異性的變化。Fernando Hutapea介紹了基于噪聲觀測數(shù)據(jù)連續(xù)監(jiān)測地震、火山爆發(fā)地區(qū)地下速度的時空變化系統(tǒng)。Hisashi Nakahara利用噪聲成像技術(shù)定量自動化產(chǎn)出火山地區(qū)地震波速度變化及異常。Tomoya Takano基于連續(xù)地震觀測資料探討了Fournaise火山地區(qū)速度變化與淺層巖漿活動引起的應變。

IASPEI、IAG和IAGA協(xié)會聯(lián)合舉辦了地質(zhì)災害預警系統(tǒng)專題研討會。Derya Yalcin報告了由土耳其地震災害和應急管理局開發(fā)的基于其境內(nèi)兩套監(jiān)測系統(tǒng)自動發(fā)布的震源參數(shù)、PGA、PGV、行政區(qū)劃、公共設(shè)施等信息，這些信息可用于快速評估災害損失。在地震預警中可由震源位置和矩震級快速估計地震動強度，Mitsuyuki Hoshiba闡述了在2016熊本7.1級地震時，近斷層區(qū)域的密集地震臺網(wǎng)記錄的峰值地震動由于受地震波瞬時強輻射影響，在近斷層地區(qū)出現(xiàn)預警延遲，一般地震動實時監(jiān)測較適于斷層帶附近的預警。在海嘯預警(Tsunamis)專題中，Devaraj Gopinathan 量化貝葉斯過程的震源不確定性，模擬地震發(fā)生后從震源到浮標、海岸的海床變形，對海嘯危險性進行評估。Yuichiro Tnioka報告了日本防災研究所基于布設(shè)于海底的壓力傳感器，無需地震震源信息就可以進行海嘯模擬同化地震數(shù)據(jù)，從而進行海嘯預警。

1.3 地外行星探測

美國國家航空航天局(NASA)重啟擱置的火星探測InSight計劃，繼續(xù)利用地質(zhì)測量、地震探測、熱傳導技術(shù)等探索火星內(nèi)部構(gòu)造。2018年11月26日美國再次成功發(fā)射火星探測器，在火星表面布設(shè)地震儀器，多國科學家開始基于探測信號，著手研究火星內(nèi)部特征。在IUGG大會及IASPEI行星地震學專題(Planetary Seismology)中，美國、法國、英國等國科學家展示了多種地球物理場的觀測進展以及布設(shè)在火星地表的甚寬頻帶地震儀SEIS 的性能、工作情況。William Banerdt介紹了通過多種地球物理場觀測手段進行火星探測任務(wù)，首次將地震觀測儀器帶到火星。Olivier Robert展示了布設(shè)在火星地表用于探測其內(nèi)部特征的甚寬頻帶地震儀SEIS的工作原理、設(shè)計、性能等，該儀器將持續(xù)觀測2年。Domenico Giardini報告了基于SEIS地震儀的記錄，改進單臺定位方法，利用pP、sP等震相、多階面波等進行地震定位和矩張量反演評估火星的地面活動。

2 IUGG大會重要議程

2.1 新一屆理事會

大會選舉Kathryn Whaler(英國)、Alexander Rudloff(德國)分別當選為新一屆主席和秘書長。IASPEI協(xié)會新一屆主席和秘書長分別為：Kenji Satake(日本)、Johannes Schweitzer(挪威)。李麗(中國)當選為IASPEI協(xié)會副主席。

2.2 頒獎

IUGG大會的金獎授予在地球物理、大地測量、氣候等多個領(lǐng)域作出貢獻的William Richard Peltier。IASPEI協(xié)會的金獎授予Brian L.N. Kennett。Juan Carlos Afonso、Amir Agha、Emilie Capron、Ira Didenkulova、Marie Dumont、Binbin Ni、Katrin Schroder、Flavio Tauro、Takeshi Rsuji、Qiuzhen Yin等10名年輕地學工作者被授予IUGG年輕科學家獎。

2.3 IUGG會士

2013年IUGG專門成立了會士遴選委員會，旨在表彰在大地測量學或地球物理學領(lǐng)域做出特殊貢獻、取得卓越成就的科學家。在IUGG成立100周年之際，經(jīng)過IUGG下屬8個協(xié)會和各國委員會的廣泛推薦以及遴選委員會的嚴格評議，評選出Anny Cazenave、BarBara Romanowicz、Sierd Cloetingh、Soroosh Sorooshian、Shuanggen Jin、Philip Woodworth、Jun Xia等7名IUGG會士。

2.4 下一屆會議

IUGG理事會在候選城市雅典、柏林、日內(nèi)瓦及瓜達拉哈拉中選定柏林作為2023年7月(具體時間未定)第28屆IUGG大會的舉辦地。IASPEI第41屆大會將于2021年8月22～27日在印度海德拉巴召開。

致謝：誠摯感謝中國地震局和中國地震臺網(wǎng)中心為本次國際學術(shù)交流提供的幫助。文中信息主要參考自http://iugg2019montreal.com。