石耀霖(1944.2.10—),
保定市人。
地球物理学,地热构造学研究的开拓者。
1966年毕业于
中国科学技术大学; 1986年在美国伯克利
加利福尼亚大学获博士学位; 2001年当选为
中国科学院院士。
人物经历
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
北京市第四中学学习,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
香港科技大学的校友回忆,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
加利福尼亚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
加利福尼亚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
羌塘高原冷壳热幔的新见解。从这个项目开始,石耀霖在国内的科研工作顺利开展起来。
2003年,
严重急性呼吸综合征危机不期而至。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
中华人民共和国国家自然科学基金委员会主任基金资助。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。
人物成就
科学贡献
石耀霖长期从事
地球动力学基础研究工作。他将地质学、
地震学及比较
行星学有机联系起来,考虑变形、孔隙
流体和
传热复杂
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,开拓了地热构造学研究方向。在青藏高原和
喜马拉雅山脉研究中对区域地热特征形成机理,特别是
印度板块俯冲
剪力生热和
羌塘高原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,指出二维模型的局限性,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,并探讨了P-T-t轨迹形成的控制条件。从事
地壳运动、孔隙
流体流动和
传热耦合过程的热模拟,开拓了地热构造学研究方向。
石耀霖丰硕的科学成果主要体现在以下几个方面:
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
地球物理学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
中原地区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、
传热和孔隙水流动
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
地球科学研究的一个重点。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、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。
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异常、科学评价预报结果、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
中原地区这方面的空白。
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。
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。
论文著作
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:
人才培养
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:
社会任职
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
获奖记录
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
参考资料
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