理学 >>> 地球物理学 >>> 固体地球物理学 空间物理学
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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...
如今我们日益依赖导航定位、无线通信等技术,对这些技术应用的稳定性、精确性的需求越来越高。因此,亟需进一步认识电离层的空间结构特征。地球电离层具有随纬度和经度变化的复杂空间结构。这些空间结构极大地挑战着如何精确描述电离层的状态,也对导航定位、电波通信、卫星遥感等技术具有重要影响。电离层总电子含量(TEC)和电子密度剖面等观测资料在反演过程中都假设局域水平均匀,在存在空间结构时无疑会严重影响从探测资料...
当地时间2020年8月4日下午,黎巴嫩首都贝鲁特港区一仓库发生剧烈化学爆炸。据美国地质调查局报道,该事件的发震时刻为UTC时间2020年8月4日15时8分18秒,震源深度0千米,震中位于北纬33.901度,东经35.519度(图1) ,爆炸引起的震动相当于一次ML3.3级地震。此次爆炸事件产生了广泛影响,同时也留下大量观测数据,为利用地震学方法检测爆炸事件属性及测量有关爆炸参数提供了条件。
近日,中国科学技术大学地球和空间科学学院教授倪怀玮研究团队通过实验技术创新,建立了用电导率突变在高温高压富水条件下原位确定岩石熔融温度的方法,为解决关于地球俯冲带熔融条件的争议奠定了基础。相关研究成果以Determination of the H2O-Saturated Solidus of Albite by Electrical Conductivity为题,发表在Journal of Geo...
利用复杂机器学习网络实现多元信息融合,日趋广泛地成为开展跨领域复杂系统问题分析的热点研究方向(Watts et al., 1998; Barabási et al., 1999)。美国落基山脉中存在诸多水源集水区,其为科罗拉多河流域提供了约85%的流量,为约4000万人口和两万平方公里的农业用地提供水源。高山系统对全球气候变暖非常敏感,但量化讨论这种气候变化对水源供给的影响却是非常困难的跨领域复杂...
地震波是探测地球内部结构的重要手段之一,基于走时数据的全球层析成像的结果已经获得了全球尺度的认识,其中最为显著的地震波速度结构是在非洲和太平洋板块下方的两个大尺度低速区。随着高性能计算机集群和并行算法的发展,复杂介质地震波谱元法数值模拟快速发展。新一代基于地震波波形的较高分辨率的全球波形层析成像得到了更加清晰、趋于统一的大尺度地幔结构(几百公里到千公里)。虽然更高分辨率(数公里到百公里)的小尺度结...
自~50 Ma以来印度与欧亚的陆-陆碰撞和持续汇聚,造就了世界最高峰——喜马拉雅山脉和世界屋脊——青藏高原,这里是研究陆-陆碰撞绝佳的天然实验室。在陆-陆碰撞中,印度岩石圈在青藏高原下方是如何俯冲的一直存在争议。目前两种典型的模型有两种:第一种是印度岩石圈地幔以平板俯冲方式直接底垫在青藏高原地壳之下(McKenzie et al., 2019);第二种是印度岩石圈板片在欧亚陆-陆碰撞边界向高原下方...
大气含氧量与海洋氧化还原状态的变化是地球演化的重大事件,并直接影响着生命演化的重大过程(如生物大灭绝)。现今地球的海洋也正在遭受着含氧量下降的“窒息”危险,对人类可持续发展的追求造成挑战(Bretburg et al., 2018 Science)。因此,重建深时海洋缺氧环境的规律对于了解地质历史和妥善处理当下所面临的生态环境问题都意义深远。

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