師資
楊亭,，南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系副教授，從事地球動(dòng)力學(xué)研究。2008年獲武漢大學(xué)學(xué)士學(xué)位，2013年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位。2013年至2016年在加州理工學(xué)院進(jìn)行博士后研究,，2016年至2018年在墨爾本大學(xué)進(jìn)行助理研究員工作。2018年12月至今入職南方科技大學(xué)。主要研究方向?yàn)橛?jì)算地球動(dòng)力學(xué),，包括地幔對(duì)流及其對(duì)巖石圈構(gòu)造的控制作用、板塊構(gòu)造,、地球與行星熱化學(xué)演化等,。
地球物理學(xué)、地球化學(xué),、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科為我們理解地球演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制提供了必不可少的,，但是時(shí)空碎片化的，具有誤差的觀測(cè),。地球動(dòng)力學(xué)旨在以基本物理化學(xué)規(guī)律為限制,，構(gòu)建簡(jiǎn)單的,，但能夠統(tǒng)一各學(xué)科觀測(cè)的模型，以幫助我們理解控制地球演化的主要因素,。
教育背景
2008年9月 –2013年7月
博士研究生 （地球動(dòng)力學(xué)）
中國(guó)科技大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院
學(xué)位論文： 地幔底部熱化學(xué)異常演化及其對(duì)地幔對(duì)流格局影響的數(shù)值模擬
導(dǎo)師：傅容珊
2004年9月 – 2008年6月
本科生（地球物理）
武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院
工作經(jīng)歷
2021年1月 –至今
副教授
南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系
2018年12月 –2020年12月
助理教授
南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系
2016年12月 –2018年12月
助理研究員（地球動(dòng)力學(xué)）
澳大利亞墨爾本大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院
2013年7月 –2016年10月
博士后（地球動(dòng)力學(xué)）
美國(guó)加州理工學(xué)院地震實(shí)驗(yàn)室
研究領(lǐng)域
不同地學(xué)觀測(cè)是同一個(gè)地球熱化學(xué)演化的結(jié)果,，紛繁的地球演化遵循基本的物理化學(xué)規(guī)律。我工作的主旨在于建立一組統(tǒng)一不同觀測(cè),，且滿足基本物理,、化學(xué)規(guī)律的地幔對(duì)流（地球熱化學(xué)演化）模型。地球物理學(xué)觀測(cè)得到的現(xiàn)今地表地形和重力場(chǎng),、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu),；地質(zhì)學(xué)和地球化學(xué)觀測(cè)得到的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)歷史等數(shù)據(jù)均應(yīng)被該模型一致地預(yù)測(cè)出來(lái)。進(jìn)一步地,，類地行星和地球遵循同樣的物理化學(xué)規(guī)律,，卻產(chǎn)生了截然不同的演化歷史，只有地球發(fā)育出了人類文明,。地幔對(duì)流模型也應(yīng)能在統(tǒng)一的框架下給予其解釋,。在過(guò)去的幾年里，我做過(guò)下面這些項(xiàng)目：
東亞-南美顯著構(gòu)造差異的主控因素
東亞與南美都經(jīng)歷了長(zhǎng)期的洋陸俯沖,。但是兩者構(gòu)造具有顯著差異,。基于地球動(dòng)力學(xué)模擬及對(duì)照實(shí)驗(yàn),，我們重新闡釋了導(dǎo)致東亞及南美中生代以來(lái)構(gòu)造演化巨大差異的一級(jí)控制因素,。我們指出南大西洋在早白堊世晚期的打開(kāi)使得南美能夠快速地向海溝方向運(yùn)動(dòng)，這導(dǎo)致了南美構(gòu)造從以拉張為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳D壓為主,；由于亞洲區(qū)域長(zhǎng)期處于下涌流中心,，大西洋類型的海洋難以在亞洲內(nèi)部打開(kāi)，這導(dǎo)致東亞構(gòu)造以拉張為主,。
東北亞新生代構(gòu)造演化的一階動(dòng)力學(xué)過(guò)程和主控機(jī)制
解釋東北亞新生代構(gòu)造和巖漿事件時(shí)空演化的地球動(dòng)力學(xué)模型仍然缺乏,，我們提供了地球動(dòng)力學(xué)模型來(lái)解釋主要的區(qū)域構(gòu)造演化。對(duì)該地球動(dòng)力學(xué)模型的進(jìn)一步分析表明：（1）邊緣海是否打開(kāi)決定著俯沖板片在東亞下方轉(zhuǎn)換帶內(nèi)能否滯留; （2）日本海的擴(kuò)張阻止了晚中新世之后進(jìn)一步的日本海擴(kuò)張; （3）東北亞地區(qū)下方轉(zhuǎn)換帶內(nèi)的滯留板片(stagnant slab)是由日本海擴(kuò)張引起的,，因此應(yīng)該在30 Ma之后形成,。（4）轉(zhuǎn)換帶內(nèi)滯留板片的發(fā)育促進(jìn)了貝加爾湖區(qū)域晚中新世之后的快速?gòu)埩选?/p>
要注意，我們期待構(gòu)建的是簡(jiǎn)單的,、并且能夠解釋多種地球觀測(cè)的地球動(dòng)力學(xué)模型（地球的小白鼠）,。但是，它并不需要和觀測(cè)完全一致,。這就像下面用簡(jiǎn)單函數(shù)來(lái)擬合復(fù)雜的觀測(cè)一樣,。我們不會(huì)試圖使用復(fù)雜的模型來(lái)“討好”觀測(cè)。請(qǐng)記住,，地球的許多觀測(cè)存在極大的誤差,。當(dāng)牛頓計(jì)算得到地球是扁率大概三百分之一（現(xiàn)今觀測(cè)1/298）的旋轉(zhuǎn)橢球時(shí),，法國(guó)在幾年后的大地測(cè)量觀測(cè)顯示地球是南北極長(zhǎng)而赤道扁的紡錘形?；趯?duì)觀測(cè),，地球動(dòng)力學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)相信長(zhǎng)波長(zhǎng)動(dòng)力地形的振幅遠(yuǎn)低于短波長(zhǎng)動(dòng)力地形。直到我們2016-17 年的工作（Yang and Gurnis, 2016; Yang et al., 2017）,，人們才逐漸改變了認(rèn)識(shí),，相信長(zhǎng)波長(zhǎng)動(dòng)力地形主導(dǎo)動(dòng)力地形的功率譜。
板塊構(gòu)造和板片俯沖背景下的深源地震
符合區(qū)域板塊重建的地幔對(duì)流模型再現(xiàn)了地震學(xué)觀測(cè)的伊豆-小笠原俯沖帶主應(yīng)力方向和板片形態(tài)變化（Yang等,，2017,，GRL）。 2015年5月30日680公里深Mw7.9級(jí)小笠原群島地震是海溝緩慢后撤導(dǎo)致的太平洋板塊屈曲所致,。模型顯示數(shù)百萬(wàn)年的板塊構(gòu)造和地幔對(duì)流強(qiáng)烈地影響了幾秒鐘內(nèi)發(fā)生的深震的位置和震源機(jī)制,。
新生代東南亞構(gòu)造演化的動(dòng)力學(xué)解釋
結(jié)合板塊重建的數(shù)據(jù)同化地幔對(duì)流模型表明：在中新世早期，先前停滯在轉(zhuǎn)換帶內(nèi)的板片穿過(guò)660千米相變面進(jìn)入下地幔,。這一不穩(wěn)定過(guò)程引發(fā)了早中新世之后一系列的區(qū)域構(gòu)造事件：巽他海溝的海溝后撤(trench retreat)速度迅速下降甚至變?yōu)榍斑M(jìn)(advance);巽他半島南部遭受了大規(guī)模同步海侵,，巖石圈擠壓和盆地倒轉(zhuǎn)事件;東南亞北部出現(xiàn)了異常的裂谷盆地沉降（Yang et al。,，2016,，GRL; Yang et al。,，2016,，Tectonophysics）。在此項(xiàng)目的工作中,，我們還開(kāi)發(fā)了代碼,，以便在進(jìn)行可變形板塊重構(gòu)后能快速計(jì)算地殼厚度、地形和地表熱流的演變（Gurnis等,，2017）,。
高精度動(dòng)力地形觀測(cè)與地幔對(duì)流模型預(yù)測(cè)一致
動(dòng)力地形是地球動(dòng)力學(xué)模型最重要的預(yù)測(cè)之一。然而,，由于地表地形主要由巖石圈溫度和厚度變化等導(dǎo)致的均衡地形(isostatic topography)組成,，自從動(dòng)力地形的概念提出以來(lái),，學(xué)術(shù)界對(duì)于其分布和振幅一直存在爭(zhēng)議,。從地表地形中減去均衡地形，得到的殘余地形(residual topography)常被看做動(dòng)力地形的觀測(cè),。我們首次展示殘余地形與地幔對(duì)流模型預(yù)測(cè)的振幅和分布一致（Yang等,，2017，GRL）,，結(jié)束了幾十年來(lái)在該問(wèn)題上的爭(zhēng)議,。
請(qǐng)注意,，殘余地形（動(dòng)力地形的觀測(cè)）與地幔對(duì)流模型預(yù)測(cè)的動(dòng)力地形之間長(zhǎng)期存在的差異使得許多人對(duì)于地球動(dòng)力學(xué)模型缺乏信任。我們的工作顯示,，兩者長(zhǎng)期存在的差異并非來(lái)自于地球動(dòng)力學(xué)模型,，而是來(lái)自于觀測(cè)。這和三百年前,，牛頓遇到的情況類似,。盡管如此，觀測(cè)仍然是驅(qū)動(dòng)地球動(dòng)力學(xué)前進(jìn)的最主要?jiǎng)恿?。因此,，多多謙虛地向地球觀測(cè)學(xué)者們學(xué)習(xí)吧。
全球地幔對(duì)流中的地幔橫向粘度變化
盡管我們反演的地幔粘度橫向變化在地表與巖石圈結(jié)構(gòu)相一致,，但其顯示長(zhǎng)波長(zhǎng)地幔粘度與溫度的相關(guān)性很弱（或負(fù)相關(guān)）（Yang and Gurnis,，2016,，GJI）,。這表明低溫的板片俯沖導(dǎo)致的地幔混合效率可能比先前認(rèn)為的低很多,。我們的橫向粘度變化反演得到了進(jìn)一步研究的支持（Dannberg等,，2017,，G3; Yang等，2017,，GRL）并被后續(xù)研究廣泛采用,。
板塊在海溝的俯沖是驅(qū)動(dòng)地幔對(duì)流的最主要驅(qū)動(dòng)力，而我們的反演暗示俯沖板塊在地幔中運(yùn)動(dòng)類似于破冰船破冰,。雖然板片很硬,，但是它主要影響板片周圍的區(qū)域，并使得周圍弱化,；地幔中的許多地方受到影響很小,。
地幔熱柱與巖石圈的相互作用
通過(guò)修改地幔對(duì)流程序CitcomCU，首次實(shí)現(xiàn)地幔熱柱與可移動(dòng)大陸之間的相互作用,。地幔柱可侵蝕大陸巖石圈底部,，在板塊運(yùn)動(dòng)方向下游形成低地震波速走廊（Yang and Leng，2014,，EPSL）,。這條走廊的地表地形起伏遠(yuǎn)小于海洋巖石圈下熱柱走廊形成的地形，從而難以被觀測(cè),，形成“隱藏的熱柱走廊”,。
全地幔對(duì)流與地球熱化學(xué)演化
數(shù)值模擬顯示地幔底部熱化學(xué)異常的存活時(shí)間并不一定隨其粘度而單調(diào)變化。一個(gè)高粘度的熱化學(xué)異常（這或許是可能的）可以阻止沿著CMB的水平流動(dòng)并將其轉(zhuǎn)化為上涌流，形成熱柱（Yang and Fu,，2014,，PEPI）。
巖石圈有效彈性厚度
反演的巖石圈有效彈性厚度(effective elastic thickness)在中國(guó)東部較低,，以新生代裂谷盆地處為最低,。反演的青藏高原的彈性厚度普遍較高，這表明西藏中下地殼流可能只是局部尺度（如對(duì)局部沉積,、剝蝕的調(diào)整）,。提著一桶水從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，任一時(shí)刻水和桶的速度都不一樣,，但最終水和桶的平均速度（具體到下地殼流,，應(yīng)該為水平速度）一致。這是我對(duì)于下地殼流的看法,。
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正在進(jìn)行的工作：
（1）俯沖帶動(dòng)力學(xué)及東亞區(qū)域構(gòu)造演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制
盡管我們的工作,，解釋了東亞中生代以來(lái)構(gòu)造演化的某些特征，比如在一個(gè)統(tǒng)一的地球動(dòng)力學(xué)模型中重現(xiàn)了地震層析成像,、東北亞新生代巖石圈構(gòu)造演化,、深震震源機(jī)制等觀測(cè)數(shù)據(jù)。東亞中生代以來(lái)的構(gòu)造演化仍有許多待解決的難題,。
地表地形與重力場(chǎng)數(shù)據(jù)為俯沖帶動(dòng)力學(xué)提供重要的約束,。然而傳統(tǒng)的基于自由滑移地表邊界條件的俯沖帶數(shù)值模擬不能計(jì)算中短尺度的地表地形。我們對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行了改進(jìn),，使得我們能夠快速,、高精度地計(jì)算地表地形。這些工作使得我們能夠利用多種尺度的地表地形與重力場(chǎng)觀測(cè)來(lái)約束俯沖帶動(dòng)力學(xué),。
（2）構(gòu)建最優(yōu)的中生代以來(lái)全球大尺度板塊俯沖與地幔對(duì)流演化模型
數(shù)據(jù)同化（Tectonic data assimilation）方法以板塊重構(gòu)作為地幔對(duì)流的邊界條件,，其給出的板塊俯沖和地幔對(duì)流演化模型在一定程度上反映了真實(shí)的地球演化歷史，并為理解區(qū)域及全球地質(zhì)事件提供了獨(dú)特的視角,。一個(gè)令人困惑的問(wèn)題是,，雖然幾十年來(lái)的地幔對(duì)流模型產(chǎn)生的現(xiàn)今密度場(chǎng)與地震層析成像具有一定的相似性，由此計(jì)算得到的大地水準(zhǔn)面卻并不能夠吻合觀測(cè),。由于大地水準(zhǔn)面反映了地球深部的密度分布及地幔對(duì)流流場(chǎng),，這也即意味著這些最新的地幔對(duì)流演化模型可能與實(shí)際存在較大的偏差。這為我們使用地幔對(duì)流模型解釋地質(zhì)問(wèn)題帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn),。因此,，構(gòu)建一個(gè)合理的、能夠解釋現(xiàn)今大地水準(zhǔn)面及地震學(xué)給出的地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀測(cè)的地幔對(duì)流模型仍然是目前地球動(dòng)力學(xué)研究的一個(gè)重要目標(biāo),。
（3）地球前板塊構(gòu)造階段的熱化學(xué)演化模式
前面提到,，類地行星和地球遵循同樣的物理化學(xué)規(guī)律，卻產(chǎn)生了截然不同的演化歷史,。地球動(dòng)力學(xué)應(yīng)在統(tǒng)一的框架下對(duì)類地行星間不同的演化歷史給予解釋,。對(duì)地球前板塊構(gòu)造階段熱化學(xué)演化模式的研究，應(yīng)能為理解類地行星間演化差異提供獨(dú)特的視角,。相比于顯生宙以來(lái)地球演化,，前板塊構(gòu)造階段的地球演化更接近于其它類地行星的演化；而相比于其他類地行星,，我們對(duì)前板塊構(gòu)造階段的地球擁有更多的觀測(cè),。
（4）囊括地球化學(xué)數(shù)據(jù)于地球動(dòng)力學(xué)模型中
地球動(dòng)力學(xué)模型已經(jīng)能夠很好地囊括多種地球物理與大地構(gòu)造方面的數(shù)據(jù)。然而,，迄今地球化學(xué)數(shù)據(jù)仍不能很好地被囊括在地球動(dòng)力學(xué)模型中,。這一方面是由于許多地球化學(xué)特征指示的動(dòng)力學(xué)背景有多種解釋，另一方面是沒(méi)有找到合適的方式逐步將地球化學(xué)數(shù)據(jù)納入地球動(dòng)力學(xué)模型中,。我們目前在利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)綜合分析所有可能的指標(biāo),，并試圖建立地球化學(xué)領(lǐng)域的‘人工智能醫(yī)生’，協(xié)助我們判斷地球化學(xué)數(shù)據(jù)背后的動(dòng)力學(xué)背景（Guo et al., 2021, G3是對(duì)我們工作的一個(gè)有力展示）,。但期望將來(lái)能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)地球動(dòng)力學(xué)模型對(duì)微量元素,、同位素等數(shù)據(jù)做出合理的預(yù)測(cè)。期待地球化學(xué),、巖石學(xué)領(lǐng)域的學(xué)生加入從地球動(dòng)力學(xué)角度重新闡釋巖石學(xué),、地球化學(xué)數(shù)據(jù)。
歡迎對(duì)我研究方向感興趣的同學(xué)加入,！
碩士,、博士研究生招生：
1： 地幔對(duì)流程序的開(kāi)發(fā)
在理解地球的動(dòng)力學(xué)行為及地學(xué)數(shù)據(jù)，也即應(yīng)用地幔對(duì)流程序解決實(shí)際問(wèn)題方面,，我們已經(jīng)做了不少出色的工作,。目前國(guó)內(nèi)和國(guó)外最主要的差距在于地幔對(duì)流程序的開(kāi)發(fā)上。因此,，我迫切地期待精通數(shù)值計(jì)算的同學(xué)加入我們組,，為中國(guó)創(chuàng)建一批能與國(guó)際主流程序媲美的地幔對(duì)流軟件。
2：利用地幔對(duì)流程序理解全球及區(qū)域構(gòu)造演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制
這一方向?qū)⒃噲D以地幔對(duì)流的視角,，重新理解地球物理學(xué),、地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等各個(gè)方向的觀測(cè)數(shù)據(jù),，并形成對(duì)區(qū)域或全球構(gòu)造演化的統(tǒng)一地球動(dòng)力學(xué)模型,。因此，歡迎各個(gè)專業(yè)的學(xué)生加入,，我將協(xié)助你發(fā)現(xiàn)并解決許多好玩的地球科學(xué)問(wèn)題,。
3：將黏彈塑性地幔對(duì)流模型拓展到準(zhǔn)靜態(tài)地震學(xué)的時(shí)間尺度（年際）
我們的工作顯示百萬(wàn)年時(shí)間尺度的地幔對(duì)流控制著秒級(jí)時(shí)間尺度的當(dāng)今地震,。隨著地球動(dòng)力學(xué)模擬水平的提高，人們逐漸可以將黏彈塑性地幔對(duì)流模擬應(yīng)用于解釋地震和斷層活動(dòng)性,。這一領(lǐng)域還有許多有意思的事情可以做,，如地幔對(duì)流模型可以給出與重力場(chǎng)、地表地形,、長(zhǎng)期板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)歷史一致的當(dāng)今中國(guó)及全球應(yīng)力場(chǎng),。這不僅可以為地震動(dòng)力學(xué)模型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為不同學(xué)科數(shù)據(jù)提供了更廣闊的解釋平臺(tái),。歡迎對(duì)地震學(xué)和地球動(dòng)力學(xué)均感興趣的學(xué)生加入,。
博士后招聘：
以地幔對(duì)流的視角，重新理解地球物理學(xué),、地質(zhì)學(xué),、地球化學(xué)等各個(gè)方向的數(shù)據(jù)，并構(gòu)建區(qū)域或全球的統(tǒng)一地球動(dòng)力學(xué)模型,。因此,，歡迎各個(gè)專業(yè)的學(xué)生加入，我將協(xié)助你發(fā)現(xiàn)并解決許多好玩的地球科學(xué)問(wèn)題,。
論文專著 Please refer to https://www.researchgate.net/profile/Ting_Yang12 for full paper or related data.
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