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冰后回弹是末次冰期冰川消融所激发的地球动力学过程,其研究结果不仅对古气候学、地貌学、冰川学和天文学具有重要的价值,而且其研究可有效地揭示地幔流变性,因此对板块运动、核幔耦合等地球动力学过程具有重要意义。此外,冰后回弹使固体地球发生显著变形、重力场发生变化、海平面发生升降,因此对全球座标参考架、地壳运动监测、海平面监测和极地冰消融监测具有重要影响。
九十年代初以来,我所汪汉胜研究员在许厚泽院士指导下,在国内长期坚持这一交叉领域的研究,近年来与加拿大卡尔加里大学胡百卓教授合作,在发展独特的模拟算法、揭示复杂模型的冰后回弹规律方面,终于取得了可喜的研究进展:发展和实现了横向非均匀地球负荷问题的有限元算法;揭示了地幔粘滞度的横向非均匀性对冰后回弹的显著影响,及不同深度粘滞度的横向非均匀性对冰后回弹的影响机理、不同地理位置的冰盖冰后回弹之间的相互作用;初步建立了横向非均匀的地幔流变结构和冰后回弹预测模型。对现今垂直和剪切运动速率的影响分别可达5.8毫米/年和1.3毫米/年,对GRACE长期重力变化的影响为1.2微伽/年。特别是,发现横向非均匀模型的地表剪切运动具有穿过冰盖的“流动模式”,与过去的“发散模式”则完全不同,这一新的剪切运动模式将有可能改变人们对冰后回弹的认识。由于这些影响能被现代大地测量技术观测出来,因此指出,在今后的冰后回弹研究中要考虑使用横向非均匀模型。
这些系列成果以十余篇论文形式在《地球与行星科学通讯》等国际知名专业期刊发表,并且获得很高的评价,《地球与行星科学通讯》评阅专家一致认为研究工作非常独特、具有原创性,是对当前快速发展的冰后回弹三维模型研究的重要贡献,有关论文还被美国宇航局喷气推进实验室的“GRACE告诉我们”网收录。
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