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石耀霖 发布于:

石耀霖,1944年2月10日生于广西桂林, 地球物理学家,地热构造学研究的开拓者。中国科学院研究生院教授。

1966年毕业于中国科学技术大学;1986年在美国伯克利加州大学获博士学位;2001年当选为中国科学院院士。

石耀霖长期从事地球动力学基础研究。

1944年2月10日(民国三十三年),石耀霖出生于广西桂林市。

20世纪50年代初,石耀霖来到北京,先在福绥镜小学上学后,1955年进入北京四中学习,1961年高中毕业并考取中国科学技术大学物理系地球物理专业。据《四中校友》报和科大的校友回忆,他在中学、大学均是班上年纪最小、学习成绩排第一的学生。

1966年,毕业于中国科学技术大学。因当时正值文化大革命暂未分配。在文化大革命期间学术期刊全部停刊的状况下,他和伙伴们一起创办了《地震战线》杂志,并请当时的中国科学院院长郭沫若题了刊头,这一刊物后来演变为今天的《地震》,刊名仍然沿用了郭沫若的题字。

1968年至1978年,在地质矿产部地质科学院地质力学研究所工作10年。

1978年恢复高考和招收研究生,石耀霖考上了北京大学地质系王仁的研究生。他是文革后首届研究生。

1980年考上公派留学生,于1986年获得美国加州伯克利大学博士学位。

1986年至1988年,在加州伯克利大学做博士后。

1988年3月,海外留学8年的石耀霖结束了在美国伯克利加州大学的博士学习和博士后研究工作,举家回国,带领一些研究生开始地球动力学的数值模拟研究。当时,基础科学领域的研究不容易获得经费支举蜜格乃持,加之难以与企业合作开展横向研究,石耀霖地球动力学的科学研究工作举步维艰。

1989年,石耀霖获得了国家自然科学基金的第一笔资助,获得资助的课题是“青藏高原动力学和热演化的三维数值模拟”。在这笔经费的资助下,石耀霖对青藏高原热演化进行了深入、系统的研究,提出了藏南热壳冷幔和藏北冷壳热幔的新见解。从这个项目开始,石耀霖在国内的科研工作顺利开展起来。

2001年,石耀霖当选为中国科学院院士。

2003年,SARS危机不期而至。石耀霖促使“SARS流行病传播的系统动力学概率模型及应用”课题提出,并成功获得国家自然科学基金委主任基金资助。他把地球动力学研究中的一种思想方法,即把流体力学中宏观偏微分方程和微观分子动力学方法相结合,应用于SARS的传染病学研究,成功建立了SARS传播概率模型,通过大量的计算,不是简单地对未来发病人数作一个预报,而是了解发展趋势的平均、最佳、最坏各种情况出现的概率,以及计算不同时段对疫情不同力度控制会如何影响疫情的发展。在国际刊物正式发表SARS传染病模型20天后,石耀霖也在中国的《科学通报》上发表了自己的文章。石耀霖称:“我们的模型还可以预测谣言的传播速度,但我们没有进行更深入的研究。”他主要还是把该模型用于地球科学研究。

科研综述

石耀霖长期从事地球动力学基础研究工作。在地球动力学基础研究中将地质学、地震学及比较行星学有机联系起来,考虑变形、孔隙流体和热传递复杂耦合作用,从而在地球动力学定量化模拟中取得了突出成绩。对青藏高原和喜马拉雅区域地热特征形成机理,特别是印度板块俯冲剪切生热和藏北热松弛作用作了定量化解释。对大别-苏鲁古老超高压变质带和新西兰现今陆壳俯冲带进行了比较研究,指出二维模型局限性,提出了俯冲洋壳携低密度陆壳窄条俯冲到超高压变质深度的三维动力学模型,探讨了P-T-t轨迹形成的控制条件 。

石耀霖丰硕的科学成果主要体现在以下几个方面:

在地球动力学研究中开拓地热构造学研究方向

他在80年代就提出地热构造学的研究思想:通过对热痕迹的地球物理反演研究地球动力学过程的思想,开拓了一个新的岩石圈动力学过程的途径。他是中国最早把有限元方法应用于地质学的研究者之一,他对有限单元数值计算方法做元骗婶了多种改进,有效地实现了在复杂地质条件下,将以上思想运用于多种地质过程和区域问题研究中,在该研究方向上取得了开拓性成果。

率先开展地球动力学中变形、热传递和孔隙水流动耦合问题的定量模拟

会聚板块边界是地质过程中最重要最复杂的部位之一,其研究是国际地学研究的一个重点。石耀霖率先开展板块会聚边界水、热、变形耦合问题的定量模拟。石耀霖对盆地沉积、壳鸦匪喇压密、孔隙水流动和热演化历史,及TTI值和成油窗口计算也进行了一系列基础研究工作,特别侧重整体构造格局对盆地演化的影响。他还就此方向问题纠正了传统教科书中将水热效应看作高孔隙水压主要成因的错误夜洒。

地震活动性和地震预报研究中的理论探讨

中国在地震预测方面进行过大量观测和实践,为充分利用和认识这些丰富资料,石耀霖在统计地震学、大陆地震的非线性地球动力学模型、考虑扩容和孔隙水流动的地震前兆物理机制模拟等方面开展了多种理论研究。这些工作有助于客观定义设境端誉婆旬异常、科学评价预报结胶市订果、克服经验预报中一些主观因素、推进中国地震预报与世界有关科研的对话和交流。他曾被邀请到第二届国际统计地震学国际会议上作”关于中国地震预报及其评估”的特邀报告,受到不同观点学者的肯定。

地球动力学中计算方法的改进

石耀霖在国内地学界引入和推广了遗传算法,首次提出遗传算法—有限单元法的偏微分方程逆问题求解方法,从而实现了从地应力观测资料对边界条件、下地壳对上地壳拖曳力、地形扩展力和介质力学性质的非线弹性反演。石耀霖发展了将迎风法和变网格技术混合运用的计算技术,首次进行了P-T-t轨迹的二维热模拟及其他一系列地球动力学和热模拟计算。他进一步发展了存在全地幔对流和分层地幔对流的混合对流条件下地球热演化历史研究的参量化模型,并用于比较行星学的研究,填补了中国这方面的空白。

跨学科开展SARS传染病动力学研究

2003年SARS期间,石耀霖急国家之所急,从零开始研究传染病动力学问题。提出了有特色的随机模型。国际上关于SARS传播动力学的文章发表不久,他的成果也在中国的《科学通报》上发表。他的研究表明:及时采取控制措施对控制SARS传播有决定性意义。

开拓高性能计算在地球动力学中应用的新领域

2003年,石耀霖在中国科学院研究生院组建了计算地球动力学实验室,2010年被批准为:中国科学院计算地球动力学重点实验室。目前开展了地球动力学中千万网格量级的有限单元法计算,在地球整体及区域研究中,在地幔对流、岩石圈变形和应力、地震波和海啸波传播等多方面开展了并行计算,并开展了广泛的国际合作,在科研和人才培养方面取得了突出成绩。

科研成果奖励

1995年获中国科学院自然科学三等奖。

学术论著

石耀霖共发表论文200余篇,SCI引用500余次。

据中国科学技术信息研究所、国家工程技术数字研究馆信息:石耀霖的代表性论著如下:

据中国科学技术信息研究所、国家工程技术数字研究馆信息:1990年至2003年期间,石耀霖培养的硕士、博士共8名,情况如下:

论文题名

作者

指导老师

学位

古老大别-苏鲁超高压变质带与现今新西兰陆壳俯冲带的比较研究

范桃园

石耀霖

博士

大陆强震的动力学模型及其在地震活动性研究和地震预测中的应用

李丽

石耀霖

博士

桐柏-大别造山带地球动力学模型及高压超高压变质岩P-T-t轨迹正演

刘嵘

石耀霖

博士

遗传有限单元反演法及在影响中国构造应力场因素分析中的应用研究

安美建

石耀霖

硕士

板内地震非线性动力学模型研究

李丽

石耀霖

硕士

大陆地震活动带的非线性动力学模型研究

耿鲁明

石耀霖

硕士

青藏高原岩石圈动力学与地热构造、热演化关系的研究

朱元清

石耀霖

博士

孕震过程中岩石膨胀、断层蠕动及其地震前兆效应的数值模拟研究

张永仙

石耀霖

硕士

1993年被评为中国科学院优秀教师。

2001年获中国科学院“华为优秀研究生导师奖”。

2003年获得”李四光地质科学奖荣誉奖”。

2007年获国家五部委颁发的”全国地震科技工作先进个人”称号 。

国际刊物《Tectonophysics》编委,《地球物理学报》、《地震学报》、《力学学报》、《地质力学学报》等刊物编委,《中国科学院研究生院学报》副主编,IASPEI(国际地震与地球内部物理联合会)中国委员会副主席,中国地震学会常务理事,中国力学学会地球动力学专业组负责人

年近古稀的石耀霖,身材魁梧健壮,说起话来却斯文儒雅。作为教师,他为人师表,成为了学生的楷模;作为研究地球的科技人员,他因开创性的研究,跻身中国科学院院士之列,被誉为为地球“把脉”的科学家。 广西新闻网甘秋亮)

石耀霖先生治学严谨,淡泊名利,为人正派,严于律己,宽以待人。他竭力提携年轻人,指导他们走向世界科技前沿。他将自己进行科学研究的许多源程序都免费提供给同行和学生,多次将自己从国外带回来的实验设备、软件、原版资料等与同行共享。他宽阔的胸怀、深厚的科学素养赢得了师生的广泛尊敬和赞誉。 (《地震》杂志编辑部朱元清)


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