计算地球系统动力学的思考

报告简介:

地球系统包含内部系统和表层系统,前者在较大的时空尺度内控制着地球的一级演化模式,后者在相对较小的时空尺度内控制着地表环境和生物宜居性。本报告分别回顾了近年来地球内部和外部系统动力学模拟的重要进展,但由于二者的演化存在巨大的时空尺度差异性,导致内-外系统的耦合建模和综合研究一直短缺。计算地球系统动力学是开展地球系统跨圈层模拟,量化内部与外部系统相互作用的重要手段,其关键点在于内部和表层系统的联动机制,地球内部和表层系统的耦合可以通过一些关键纽带来实现,本报告重点针对如下三个纽带及其作用进行分析:(1)以地球内部动力学过程控制的海陆分布格局为纽带的一级内-外联动机制;(2)以地形地貌演化和地表过程为纽带的物理联动机制;(3)以挥发分循环为纽带的物质交换联动机制。本报告系统阐明了上述三个关键纽带在地球内部和表层系统联动中的重要作用及机制,指出了解决跨圈层联动的关键点在于突破内-外系统的时空尺度差异性,并进一步提出了针对不同的联动纽带采用弱耦合或强耦合的方式进行跨圈层地球系统建模的思路,为地球内部和表层系统之间的圈层耦合动力学研究提供了启示。

报告人简介:

李忠海
中国科学院大学教授,中科院计算地球动力学重点实验室副主任、中国力学学会地球动力学专业委员会主任委员。2001年开始先后在同济大学、南京大学、瑞士苏黎世理工学院、法国国家科研中心进行本科至博士后阶段的学习和研究;2012年进入中国地质科学院地质研究所工作,入选国家级青年人才计划;2015年至今在中国科学院大学工作,2016和2022年分别获得“优青”和“杰青”资助。主攻计算地球动力学研究方向,以理论计算和方法程序开发为基础,以多尺度数值模拟为主要手段,以板块俯冲碰撞、地球圈层耦合及行星演化的动力学过程为研究对象;以第一/通讯作者在SA、NC、NSR、ESR、Geology、EPSL、JGR、中国科学等期刊发表论文60篇。获得中科院优秀导师称号,指导学生获中科院百篇优博、中国地球物理学会优博等奖励。