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[上天入地]发布2017地球物理信息科学相关大事

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添加时间:2018年01月05日

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转自中国地球物理学会微信公众号“上天入地”


小编的话:2017年就要过去了,《上天入地》科普公众号在中国地球物理学会和信息技术专业委员会的领导下,在地球物理信息传播团队专家的努力下,注重地球物理信息技术发展的科普过程,总结了一年来与地球物理信息科学相关的11件大事,分享给大家。


1、人工智能带来的变化和挑战

AlphaGo Zero仅通过40天的学习就战胜了双胞胎兄弟AlphaGo Master。AlphaGo Zero采用无监督学习,从零开始,不需要任何人类的经验,并通过强化学习发现了新的围棋定式。AlphaGo Zero还优化了核心算法,将策略网络和值网络结合,并引入深度残差网络,用更少的算力得到了更好的结果。这一成果引起了全球轰动和大讨论,人工智能将影响人类的未来。人工智能是在互联网和大数据的基础上爆发青春的新技术。地球物理AI技术发展迅猛,特别是在地球物理探矿和开采、地球物理基础观测信息处理,AI技术将给地球物理学发展带来创新和挑战。


2、墨子号实现千公里量级的量子纠缠,量子通信向实用迈出一大步

6月15日,《科学》杂志封面上“墨子号”从星空向地面发出两道光,好像两条长腿跨出一大步,象征着量子通信向实用迈进一大步。《科学》杂志报告说,中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠,这意味着量子通信向实用迈出一大步。

3、双中子星并合引力波探测

8月17日,从遥远太空传来的短短一瞬的信号沸腾了整个天文界;10月16日,全球数十家天文机构同时宣布了一个“前所未有”的重大消息:人类第一次探测到双中子星合并产生的引力波信号。这个信号,让世界各地的望远镜指向了同一个方向,也让全球天文学家空前联手。双子星并合引力波的成功探测,开启了多信使天文学的时代,在天文学以及物理学发展史上具有划时代的意义。在某种程度上,它的意义可以与第一次探测到引力波相提并论。在未来,随着对双中子星并合现象研究的深入,我们对宇宙的了解将翻开新的一页。


4、密集地球物理观测发展迅速

密集地球物理观测技术受到科学家的重视,发展迅速。由于互联网、大数据和传感器技术,特别是MEMS技术的发展,它不仅使地震预警技术得以实现,还促使地球物理研究和应用带来的重大发现。美国加州理工大学(Caltech)使用5200个台站的超密集地震台阵(Inbal et al,2015),发现沿着纽帕-英格伍德断层(Newport-Inglewood)深度超过24 km小级别新类型地震。美国于2017年应用密集观测研究俄克拉荷马页岩气开采诱发地震。中国科学技术部已经立项推进基于密集综合观测技术的强震危险性预测关键技术研究。密集观测技术促进地球物理观测从依靠自身判断(依靠计算模型)做决定到依靠数据做决定的转变。


5、利用人工震源技术探测地下构造获地球物理科技进步一等奖

中国地球物理学会第十次全国会员代表大会暨学会成立70周年大会上,中科院院士陈颙团队利用人工震源技术探测地下构造的项目获得地球物理科技进步一等奖。从最初利用火车运动、爆炸震源等来了解地下结构,发展到利用气枪(把高压气体压入气瓶)在水体里激发产生重复性高的震源来研究地下结构。我国科学家经过艰苦卓绝的努力,最终在理论研究、技术装备制造、软件研发、实际应用等方面取得了丰硕的成果,得到了国内外同行的广泛关注。


6、我国首次在世界上成功获取万米级海洋人工地震剖面

3月5从中国科学院地质与地球物理研究所宣布,该所历经近20年艰辛自主研发的万米级海底地震仪,近日在世界最深处马里亚纳海沟挑战深渊成功,完成了两条万米级人工地震剖面,并获得极为珍贵的一手资料。这标志着我国成为继日本之后世界上第二个具有自主研发万米级海底地震仪能力的国家,并在世界上首次成功获取万米级海洋人工地震剖面。


7、重力测量地震以光速到达地面

最近研究表明,以光速穿越地面的重力信号能够加快地震预警发出警报的速度。地震引起的地球引力场的微小变化由于其速度相当于引力波,也就是相当于光速,它比地震波到达观测站的速度要快得多,为快速发出地震预警提供一种新的途径。英国《自然·通讯》杂志最近发表的一项研究称,科学家首次检测到一种在地震波到达之前就可观测到的重力信号。这种信号有望改进地震预警时间,推动地震预警系统研究取得新进展。科学家发现日本神冈观测站的重力测量仪器观测到了2011年日本311地震发生的500多公里外的地震信号。


 8、诱发地震是与页岩气开采废水回注速率有关

据5月3日在地震研通信Seismological Research Letters发表的一份新报告显示,油井注水的速率变化可能制造了导致了去年俄克拉荷马Pawnee地震。当地时间2016年9月3日在美国俄克拉荷马州Pawnee发生5.8级地震,全州普遍有感。这是自上世纪50年代以来该地区记录到的最大的地震。


9、全球第一口穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井

11月23日在香山会议上宣布 “松辽盆地大陆科学钻探2号井”是全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井,设计井深为6400米。这一深钻为人类地球科学研究和寻找地下资源提供深部探测和观测数据。

 10、我国启动第二次青藏高原综合性科学考察

由中国科学院牵头的青藏高原综合科学考察6月17日启动。这是我国第二次对青藏高原进行大规模综合性科考。此次科考将持续五到十年,上世纪七十年代到九十年代,我国首次对青藏高原地区进行综合性科学考察,填补了青藏高原研究中的诸多空白。近年来,青藏高原资源环境已发生巨大变化,此次科考的核心任务之一便是观测评估暖湿化对高原及周边生态环境带来的影响,大数据时代的此次考察将使用无人机、无人船和卫星等新技术手段采集数据。自动观测设备的介入将保证数据更具系统性、全面性和长期性。


11、2017年全球大地震异常少

根据中国地震台网中心 2017年世界七级以上地震分布跟踪结果,2017年全球7级以上地震仅为8次,这和全球地震年平均水平为17到20次显得异常少。这一现象引起全球科学家的注意,据英国《卫报》报道,美国科罗拉多大学教授毕尔汉(Roger Bilham)与蒙大拿的大学教授班迪克(Rebecca Bendick)在美国地质学会(Geological Society of America)年会发表论文《地球自转与地震活动之间的关联性》指出,地球自转速度变化虽仅使一天时间增减一毫秒,但仍影响地底能量的大量释放。


CGI-KP2018001