呕心沥血地球探秘风雨兼程终生无悔

2016-04-17 00:02刘岩松马玲舒鹏
海峡科技与产业 2016年9期
关键词:大地测量重力院士

刘岩松 马玲 舒鹏

作为新中国培养出来的富有创新精神的科学家,同时也是在我国走向现代化进程中作出突出贡献的科学家,许厚泽院士几十年来呕心沥血,风雨兼程,他一直致力于地球探秘事业并奋战在大地测量科研第一线,取得了一系列重大科研成果,多项成果在国际上都处于先进水平。

提到大地测量,我们可能会感到很陌生,它指的是精确测定地面上任意点的坐标、位置以及其时间变化,并研究其变化机制的学科。这一学科有着重大的意义和作用,可以为国民经济建设提供起始数据;为地球科学的研究提供信息;同时还是发展空间技术和国防建设的重要保障。许厚泽院士既是一位在大地测量学的研究领域中求真务实,磨砺奋进的学者,又是一位深受学生敬仰和爱戴的导师,他对学生谆谆教诲,言传身教,在学生眼里,许厚泽院士是严师又是慈父,在专业教学上一丝不苟,而在生活上却处处对学生照顾有加,给予了学生最无私的关爱。

专注科研,成果累累

1934年5月,许厚泽出生于安徽歙县,1955年毕业于同济大学测量系,1962年中科院测量与地球物理研究所地球重力专业研究生毕业。

在上世纪60年代初,许厚泽院士先后把提出的天文重力水准极园模版计算方法,通过和国测一大队共同的试验和改进,推广为国家测绘局使用,列入《重力内业计算细则》中,作为两种作业模块之一。随后,为了解决中国山区地形及重力场变化复杂的问题,提出天文水准代替天文重力水准以及空间异常的间接内插方法,即现在广泛使用的移去恢复法,并专门建立了我国鄂西北山区的高精度天文重力水准网进行实验。1962年,许厚泽院士研究生毕业,其论文题目为:山区天文重力水准的研究,论文获得我国大地测量学家夏坚白、周江文等的高度评价。1963年他提出的推算截断系数方法,弥补了国际重力权威莫洛金斯基对垂线偏差逼近公式的不足。随后的年代,他从事了大量的军事和空间技术测绘保障的研究工作。1971年构建了我国第一个顾及重力资料的全球重力场模型。20世纪80年代初,他研究了高空扰动重力赋值方法,并和部队同志一起,构建了我国1°×1°平均重力异常推估方案,成功应用于国防试验中。作为技术负责人,他还参与国家重力网“85”系统以及国家重大科学工程“中国地壳运动监测网络”的建立。他发展了带界园约束条件的高逼近级高程异常和垂线偏差统一逼近方法及截断误差的估计,这一成果在第17届国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)上报告后,引起国际大地测量界很大反响。他还提出利用延拓到地球内规则球面的虚拟单层密度确定地球外部重力场的方法,对瑞典皮耶哈默的理论作了拓展,以上研究成果使他在1987年获得国家自然科学三等奖。

在20世纪70年代中期,许厚泽院士曾经从事过八年地震监测工作,并两次借调到北京国家地震分析预报中心工作。为了消除地震前兆观测中的潮汐影响,他开始了固体潮及负荷形变研究,在国内首先发展了简便的重力潮汐理论值算法。以后在他的领导下,与比利时、英国、德国科学家一起建成了具有国际先进水平的中国武昌重力潮汐基准,建立了我国沿海及东西重力潮汐剖面,研究了具有特色的褶积与球函数结合的海洋负荷解算方法,特别是他所作的重力海潮改正精度的估计,是国际上不多见的工作。他和他的学生一起,发展了利用微扰动级数展开来解算地球潮汐运动方程的方法,是国际上三种能够顾及地幔侧向不均匀性的地球潮汐形变理论之一。在固体潮研究中,1997年他还和各国科学家一起,倡议和制定了《国际超导重力仪观测的地球动力学研究计划》,迄今已有全球近30台超导重力仪组成的台网正在国际大地测量学会的框架下实施这一计划。在此计划引领下,测地所在超导重力观测研究地球液核近周日共振、地球固态内核平动振荡、以及检测大地震激发的地球自由振荡导致的谱峰分裂现象等方面取得了新的研究成果,出版了《固体地球潮汐》专著。鉴于他的成就,2013年,许厚泽获得国际固体潮委员会颁发的“Paul Melchior”奖章,是国际上第5位获此殊荣的学者。

创新求索,与时俱进

20世纪90年代,许厚泽院士担任了中国科学院武汉分院院长,但仍关注着学科的发展,他带领青年科研骨干以本学科特有的理论和方法体系,向地球内部物理与地球动力学研究领域交叉渗透,并通过广泛的国际合作,对地球科学中的一些重大基础科学问题,如大陆动力学、地球内部物质结构和迁移规律、地球各圈层的相互作用和动力学机制等展开研究,取得了一批具有影响力的研究成果。

在地壳运动研究方面,组织开展了青藏南部地区GPS观测与研究,首次开展了用重力方法检测青藏高原隆升的研究。同时,积极组织和推动国际合作,先后与日本、韩国开展了“中日利用超导和绝对重力仪在东亚地区实施高精度重力联测”以及“利用GPS技术研究东亚地区地壳运动”等多项国际合作项目,并出任了日本东京大学KAGI项目的海外专家。在叶叔华院士的领导下积极参与和推动了国际大地测量协会组织的“亚太空间地球动力学研究计划”。此外,他还在“九五”国家重大科学工程项目——中国地壳运动监测网络中,负责和指导建立了中国大陆微伽级绝对重力基准网,用绝对重力观测方法检测了青藏高原隆升以及发现云南丽江地震同震形变产生的重力变化,出版了《青藏高原大地测量研究》专著。

在地球内部结构与物理研究方面,针对利用大地测量观测研究内部动力学的若干问题,如冰后均衡调整,地表大地水准面与地幔密度的侧向不均匀性等开展研究。积极参与了“国际三维岩石圈结构研究计划”,以此为开端,与国际有关研究机构,如意大利Trieste大学C. Braitenberg教授等建立了长期合作关系,开展了动力大地水准面、中国岩石圈密度、流變及强度等研究。

面对国际卫星测高技术的发展,许厚泽院士在我国率先开展了卫星测高在中国近海海洋地球物理及海洋环境中的应用研究,在国家自然科学基金委员会的支持下,利用多种卫星测高数据结合海洋资料,确定高精度和高分辨率的大地水准面、海面地形及海洋重力场,并在海平面变化趋势、ElNino与海平面变化、海底地形反演与新构造的发现等多个研究方向上取得了重要结果。

进入21世纪,许厚泽院士虽年事已高,但他始终站在学科发展的最前沿,仍然以国家重大需求为己任。在学科建设方面,在他的领导和推动下,测地所建成了大地测量与地球动力学国家重点实验室。他及时抓住国际重力卫星这一国际前沿,对发展我国重力卫星的重力反演理论、方法、关键技术和科学应用等方面进行了探讨研究,并通过顶层设计和需求论证,提出我国应尽早实施下一代自主重力卫星计划的建议。近年来,他又和罗俊院士一起积极推进国家重大科技基础设施项目——精密重力测量综合研究设施的建设;在测地所开展海洋重力仪、绝对重力仪的研制;积极参与推动国家北斗二代导航系统的实施和建立;组织和指导开展重力辅助导航方法研究,以及地面动态矢量重力测量方法研究;许厚泽院士还积极倡导大地测量与地震学的交叉,推动“地震大地测量”这一新的研究領域和方向的发展。

成绩卓著,桃李天下

半个多世纪以来,许厚泽院士开展了大量具有探索性、开拓性、创新性的工作,成果丰硕,在国内外学术刊物发表论文200余篇,合著专著4部,获“国际固体地球潮汐委员会Paul Melchior奖”、“国家自然科学奖”、“国家科技进步奖”、“何梁何利科技进步奖”等国际、国家及省部级科技奖励10余项。他于1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。1983年至1997年被选为第六、七、八届全国人大代表,1979年被授予“全国劳动模范”。曾任中国科学院测量与地球物理研究所所长、中国科学院武汉分院院长、国际大地测量协会执委、国际地潮委员会主席。现任中国科学院测量与地球物理研究所研究员,并兼任国家测绘地理信息局科技委委员、中国地震局科技委委员,中国第二代卫星导航系统重大专项专家委员会委员、国家重大科技基础设施建设项目“精密重力测量基础设施”顾问、“中国大陆构造环境监测网络”科学委员会委员以及华中科技大学、同济大学等特聘、兼职教授等职。

许厚泽院士还在培养年青人才方面硕果累累,培养了博士及硕士研究生近40名。他们吸收和继承了许院士的优良传统和严谨认真的科研态度。与此同时,许院士也因有这么一批优秀科技人才感到欣慰和骄傲!他非常注重倡导和培养学生的开拓创新精神,敢于超越,敢于开辟新的领域,他培养的学生,大部分已成为我国大地测量领域的中坚骨干,包括中科院院士、大学校长、军队将军等。

科研工作中的许院士是严谨认真的,而日常生活中他又是一位有着广泛兴趣的人,他热衷于听京剧,还喜欢看球赛。忙里偷闲的生活态度让他更加年轻,更加康健。在几十年的风雨科研道路上,许院士之所以能够取得如此卓越的成绩,离不开他对事业的热爱和坚守,离不开自己的勤奋与努力,科研之路向来曲折坎坷,布满荆棘,但是许厚泽院士却迎难而上,描绘出一幅幅美丽的画卷。坚毅如松,老而弥坚,直到今天许厚泽院士依然坚守在大地测量科研工作第一线,他执着坚韧的精神和态度让我们为之敬仰,替他自豪。我们也祝福他永葆青春,永远康健。

猜你喜欢
大地测量重力院士
追思本刊前主编茆智院士
疯狂过山车——重力是什么
院士寄语
院士寄语
仰斜式重力挡土墙稳定计算复核
院士速递
一张纸的承重力有多大?
大地测量中的GPS技术的应用分析
刘经南:一生情系大地测量
重力异常向上延拓中Poisson积分离散化方法比较