地球内核表面精细结构及其随时间变化

地球内核在其增长过程中产生潜热并释放轻元素，为外核的热化学对流提供了驱动力。外核对流则是地球磁场产生的起因，这也是一个物理学中尚未解决的重大问题之一。地震学探索内核表面精细结构及其随时间的变化是理解内核固化，外核的热动力学过程以及地磁发电机的关键。本项目包括了两个方面的研究内容：1）地球内核表面形状、特性和区域变化， 2）地球内核边界随时间的变化。 我们的研究发现了地球内核表面的一系列新的属性：1）内核边缘存在形状不规则现象，2）內外核界面在鄂霍次克海西南部区域存在一个厚度约为5公里的糊状层， 3）内核表面在非洲区域呈现阶段性的时间变化，在很短时间尺度内（几年甚至更短）交替地增长和收缩，且呈现时间变化的内核区域快速地迁移。同时，我们综合地震资料研究了全球地球内核表面的精细结构和地球内核表面近20年间在全球范围的时间变化特点。研究表明，内核表面的精细结构随区域而变化，在不同区域分别展现平坦，地形起伏或糊状层。近20年间，地球内核表面随时间的变化主要发生在非洲，南美或者美国，以及彭林环礁下方，而其他内核表面区域则保持稳定。上述研究结果表明，产生地磁场的驱动力随区域不同而变化，同时具有阶段性释放，快速迁移和交替改变方向的特点。