Crafoord奖获得者系列解读——

  Adam M. Dziewonski

Adam M. Dziewonski教授1936年11月15日生于波兰的Lwow (现隶属乌克兰). 他于1960年获得波兰华沙大学硕士学位,1965年获得波兰矿业和冶金大学博士学位, 并曾短暂成为波兰科学院地球物理学院的研究人员. 之后在美国德州西南高等研究中心工作. 1969年他被聘为美国德州大学达拉斯分校的助理教授, 1972年开始相继担任哈佛大学地质科学系的副教授、教授、系主任(1982~1986)及Frank B. Baird, Jr 教授, 1998年获得Crafoord奖, 1999年获Harry Fielding Reid奖章, 2002年获William Bowie奖章. 2009年退休, 2016年3月1日因病离世, 享年79岁.

1. 主要学术成就

(1) 建立面波频散测量、地球的自由振荡和一维地球结构模型

Dziewonski教授与合作者在20世纪60年代末提出了一种多频段滤波的方法, 用于测量单台群速度的频散曲线(又称为多重滤波法). 20世纪70年代初, Dziewonski教授利用一种叠加和剥离的方法准确识别了大量长周期地震记录频谱中地球自由振荡的本征频率, 并利用这些本征频率和体波到时联合反演获得了地球内部一维结构. 1977年, Dziewonski教授和加州理工学院的Don Anderson教授(1933~2014)共同发展的一维参考地球模型PREM至今仍然是地震学、矿物物理学等领域最重要的一维参考模型.

(2) 反演全球地震震源机制

1981年, Dziewonski教授与John Woodhouse教授合作, 提出可以用地震波的体波(>45s)以及地幔面波(>135s)波形数据来反演“最佳”点源地震参数, 并在1982年建立了“哈福大学中心矩张量计划”, 于2006年更名为“全球中心矩张量计划”(Global CMT Project). 他们还建立了地震CMT参数的数据库, 为地震分布和构造研究提供了可靠和完整的震源参数信息, 成为研究不同构造活动区运动和形变的最基础的工具之一.

(3) 建立三维地幔速度结构

在对地球自由振荡的理论研究和地球结构的反演中, Dziewonski教授于1977年利用P波的到时数据首次反演了地幔的三维结构. 1984年他与Woodhouse教授合作,通过对地幔面波的反演得到了上地幔S波速的8阶球谐函数模型, 成为全球地幔三维结构反演的代表作, 为地球科学的发展开拓了一个全新的领域. 1987年,Dziewonski教授再次与Woodhouse教授合作, 在Science上发表了从地表到地核的三维速度结构模型, 对地幔的三维结构成像、速度结构的显示以及推广做出了影响深远的贡献. 为了得到更全面的反演结果, Dziewonski教授和他的合作者还先后在反演过程中引进了大地水准面／重力、体积声速、径向各向异性以及地幔内部间断面深度.

(4) 证实地核的结构

1971年, Dziewonski教授与加州大学圣地亚哥分校的Freeman Gilbert教授合作,通过对地球自由振荡数据的反演首次证实了固体内核的存在. 1986年, Dziewonski教授与他当时的博士后Andrea Morelli及Woodhouse教授合作, 通过对穿透内核的PKIKP震相走时数据分布异常的分析, 提出地球的内核存在各向异性. 1992年, Dziewonski教授与他的学生苏维加使用30多万PKIKP走时数据进一步反演获得4层内核的各向异性参数, 并发现地球内核最里面200~300km的各向异性强度最大(>3%). 2002年, Dziewonski教授和他另一位学生Miaki Ishii提出地球内核存在一个最内核.

（5）推进公共服务

Dziewonski教授在地震台站的建设和地震数据的记录及发布方面做出了重要贡献. 他积极推进了美国地震研究领域的数据共享, 并协助发起创建了美国地震学联合研究会. 他也对基于合作和共享地震数据原则的国际组织数字地震台网联合会的建立, 以及国际海底地震观测台网的建设起到了重要作用. 他同时也是深部地球研究联合会的重要发起人之一.

Dziewonski教授在地震科学研究上取得了巨大的成就, 对现代地震学的发展以及对地球内部结构和动力学过程的认识起到了推动作用. 他的成功与他本人的勤奋努力和敏锐的科学思维是密不可分的. 此外, 他对地震学研究的强烈兴趣和对科研的坚持一直贯穿于他的整个科研生涯之中, 使他取得了众多在地震学研究史上堪称经典的研究成果. 另一方面, Dziewonski教授一生之中大多数重要的科研工作是和他的科研合作伙伴一起完成的, 可以说,成功的科研合作是他取得一系列重大科学突破的坚强后盾.

Dziewonski教授是人类地震学研究历史长河中一颗闪耀的明星, 他与其他老一辈地震学家已经为现代地震学的研究搭建了坚实的基础和平台. 他对科学研究孜孜不倦的追求精神和严谨的治学态度, 以及对年轻科学家培养和公共科学平台建立的热忱, 将继续影响和指引着我们前行.

原文发表在《中国科学：地球科学》中文版2017年47卷5期。点击下方链接，全文PDF免费下载。

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSTe/doi/10.1360/N072016-00354?slug=full%20text

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