理解地球內部復雜結構有了新方法

　　武漢大學測繪學院動力大地測量研究組對國際常用、可從不同地學全球數據集中提取公共信號的6種疊積方法進行了全方位、深入地比較分析，并開展了方法的典型應用。近日，他們的研究成果以《全球性地學觀測網的陣列分析技術：綜合分析與典型應用》為題，發表在《地球科學評論》。武漢大學測繪學院教授丁浩為第一作者，丁浩與武漢大學測繪學院教授徐新禹為共同通訊作者。

　　地球是一個復雜的動態耦合系統，相同的激發源將產生多種不同類型的變化信號，這些信號會體現在不同的地學觀測數據中(如：地表形變、重力、地磁、地球自轉等)。從不同觀測數據集中探尋具有相同周期和空間分布的信號(特別是長周期信號)，有助于理解地球內部復雜的結構和運動特征。鑒于此，該課題組首次從理論和實驗上給出各種方法的優缺點及相應的適用范圍，證實了經典的Spherical Harmonic Stacking方法及其擴展方法，以及Multi-Station Experiment方法均難以有效壓制噪聲信號影響和準確提取不同球諧階次信號。課題組所提出的Optimal Sequence Estimation方法可幾乎完美解決這些問題，是目前該研究領域的最優處理方法。

　　針對典型應用，課題組取得的主要創新成果包括兩個方面：一是首次從地磁觀測記錄中剝離出不同球諧階次的潮汐信號，證實了地磁潮汐信號與重力/形變潮汐信號具有相同空間分布；二是在團隊前期首次確定出下地幔滯彈性估值的基礎上，給出了更穩健估值，該參數即使在實驗室條件下也極難確定。

　　該研究成果不僅有助于相關研究人員選擇最優方法獲得更準確的結果，從而得到更合理的物理機制解釋，對理解地球深部衰減結構也有重要作用。此外，該方法還可用于地心運動以及地球長周期變化的機理解釋等懸而未決的地學基礎問題。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103807