王宝善——中国地震局地球物理研究所实验地球物理研究室研究员

王宝善，男，1976年9月生，博士、江苏省江都市人，研究员。现任中国地震局地球物理研究所第三研究室主任。

教育背景：

1993-1997 中国科学技术大学, 理学学士，工学(双)学士。

1997-2003 中国科学技术大学，理学博士。

工作经历：

2013.12-2014.03 美国佐治亚理工学院访问学者

2008.04-2009.03 美国莱斯大学博士后研究

2003.10-至今中国地震局地球物理研究所工作，历任助研、副研、研究员

2004.10-2005.2 日本爱媛大学访问学者

2005.10-2006.3 日本爱媛大学访问学者

兼职情况：

1、美国地球物理联合会(AGU)会员。

2、中国地球物理学会固体地球物理专业委员会委员。

3、中国地震学会青年科技工作委员会副主任。

4、《地震学报》编委。

5、北京市地球物理学会理事。

培养研究生情况：

博士研究生在读4人，硕士研究生在读3人。

研究方向及领域：

1、人工震源在地球内部探测中的应用；

2、地球内部的精细结构及其随时间变化；

3、后续震相的利用。

承担科研项目情况：

承担课题有国家自然科学基金2项、优秀青年基金1项、国际(地区)交流合作项目1项、行业专项1项。

1、国家自然科学基金国际(地区)交流合作项目“呼图壁储气库地震活动性特征及其机理研究” (2016-2019)。

2、国家自然科学基金优秀青年基金项目：“地震学”（2013-2015）。

3、地震行业专项：滇西地区深部介质变化主动监测技术研究（地下明灯I）(2012-2014)。

4、国家自然科学基金项目：“地下介质变化四维地震监测关键技术和理论的实验研究”(2009-2011)。

5、国家自然科学基金项目：“压实带形成的微观机制及其对介质性质的影响” (2005-2007)。

6、院所长基金课题：水库激发气枪震源特征及应用研究（2007-2009）。

7、院所长基金课题：利用大容量气枪震源监测红河断裂带中段地下介质变化 (2010-2013)。

发表期刊论文：

1 滇西北地区云县—宁蒗宽角反射/折射剖面结果 陈思文; 王宝善; 田晓峰; 王夫运; 刘宝峰; 李璐 地震地质 2016/01

2 宾川主动源地震波走时变化分析方法研究 刘自凤; 苏有锦; 王宝善; 王彬; 杨军; 李孝宾 地震研究 2015/04

3 利用大容量气枪震源资料研究北天山地区介质衰减特征 苏金波; 王宝善; 王海涛; 王琼; 冀战波 地震研究 2015/04

4 利用断层首波分析2010年玉树M_W6.9地震断裂带的速度差异特征 杨微; 彭志刚; 王宝善; 李泽峰; 袁松湧 国际地震动态 2015/09

5 S变换在地震资料处理中的应用及展望 郑成龙; 王宝善 地球物理学进展 2015/04

6 宾川地震信号发射台的选址、建设及初步观测结果 王彬; 吴国华; 苏有锦; 王宝善; 葛洪魁; 金明培; 杨军; 张启明; 李涛; 刘继武 地震研究 2015/01

7 利用主动震源直达波互相关时延检测技术监测小江断裂带浅层地震波波速变化 徐荟; 刘学军; 王彬; 王宝善 地震研究 2015/01

8 精密控制机械震源在地下介质变化监测中的应用研究现状 杨微; 王宝善; 葛洪魁; 袁松湧; 贾玉华; 段家杨 地震研究 2015/01

9 利用CAP方法快速计算云南地区中小地震震源机制解 杨军; 苏有锦; 陈佳; 叶泵; 李孝宾; 金明培; 王宝善 中国地震 2014/04

10 近场全波形反演:芦山7.0级地震及余震矩张量解 林向东; 葛洪魁; 徐平; Douglas Dreger; 苏金蓉; 王宝善; 武敏捷 地球物理学报 2013/12

11 大容量气枪震源主动探测技术系统及试验研究 杨微; 王宝善; 葛洪魁; 王伟涛; 陈颙 中国地震 2013/04

12 近场全波形反演:芦山7.0级地震及余震矩张量解 林向东; 葛洪魁; 徐平; Douglas Dreger; 苏金蓉; 王宝善; 武敏捷 国际地震动态 2013/11

13 流动地震观测背景噪声的台基响应 葛洪魁; 陈海潮; 欧阳飚; 杨微; 张梅; 袁松湧; 王宝善 地球物理学报 2013/03

14 精密控制机械震源特征及信号检测方法 杨微; 王宝善; 葛洪魁; 宋丽莉; 袁松湧; 李鸽翼 中国石油大学学报(自然科学版) 2013/01

15 利用气枪地震资料研究燕山隆起带南部地区地壳S波速度及泊松比结构 陈蒙; 王宝善; 王伟涛; 杨微; 宋丽莉; 林建民; 葛洪魁; 陈颙 地球物理学进展 2013/01

16 利用主动震源监测地下介质衰减特性变化 陈海潮; 葛洪魁; 王宝善; 宋丽莉; 王伟涛 地震学报 2012/06

17 地震波走时变化精确测量的实验研究 王彬; 杨润海; 王宝善; 王伟涛 云南大学学报(自然科学版) 2012/S2

18 基于聚类分析的多尺度相似地震快速识别方法及其在汶川地震东北端余震序列分析中的应用 王伟涛; 王宝善 地球物理学报 2012/06

19 中国中东部地震台站噪声互相关函数中面波前驱信号的分析研究 王伟涛; 倪四道; 王宝善 地球物理学报 2012/02

20 Transmitting seismic station monitors fault zoneat depth. Wang, B.,Hongkui Ge, Wei Yang, et al., EOS, Transactions, American Geophys. Union, 2012, 93:49–50.

21 Spatial variations of the 660-km discontinuity in the western Pacific subduction zones observed from CEArray triplication data, Wang, B.; Niu, F. Earthq. Sci., 2011, 24: 77–85

22 云南地区地脉动噪声特征分析研究 王伟涛; 倪四道; 王宝善 地震 2011/04

23 重复地震研究综述 王伟涛; 王宝善 西北地震学报 2011/03

24 云南地区背景噪声互相关函数中体波信号来源初探 王伟涛; 杨润海; 郑定昌; 倪四道; 王宝善 地震研究 2011/03

25 利用高采样率数采实现地震波速变化高精度测量 李宜晋; 辛维; 王宝善; 葛洪魁; 杨微; 徐平 地震地磁观测与研究 2011/02

26 地球背景噪声干涉应用研究的新进展 王伟涛; 倪四道; 王宝善 中国地震 2011/01

27 单轴加载条件下瑞利波偏振和不同震相波速对应力敏感性的实验研究 辛维; 王宝善; 郭志伟; 葛洪魁 中国地震 2011/01

28 气枪探测资料对华北地区地壳低速带的约束 陈剑雄; 王宝善; 葛洪魁; 林建民; 陈顒 中国地震 2011/01

29 人工震源地下介质变化动态监测 王宝善; 王伟涛; 葛洪魁; 徐平; 王彬 地球科学进展 2011, 26：249-256

30 An experimental study on the excitation of large volume airguns in a small volume body of water, Wang, B.; Yang, W.; Yuan, S. et al., J. Geophys. Eng., 2010, 7: 388–394.

31 A broad 660-km discontinuity beneath northeast China revealed by dense regional seismic networks in China.Wang, B.; Niu, F. J.Geophys. Res., 2010, 115, B06308, doi:10.1029/2009JB006608.

32 反褶积干涉成像及其在随钻地震数据处理中的应用 黄伟传; 葛洪魁; 王宝善; 王兆明 地球物理学进展 2010/03

33 由精密控制人工震源观测到的绵竹5.6级地震前后波速变化 杨微; 葛洪魁; 王宝善; 袁松湧; 宋丽莉; 贾玉华; 李宜晋 地球物理学报 2010/05

34 大容量气枪震源子波激发特性分析 林建民; 王宝善; 葛洪魁; 徐平; 陈颙 地球物理学报 2010/02

35 利用主动震源检测汶川地震余震引起的浅层波速变化 王伟涛; 王宝善; 葛洪魁; 陈颙; 袁松湧; 杨微; 李宜晋 中国地震 2009/03

36 人工地震信号检测中相位信息的利用 唐杰; 葛洪魁; 王宝善; 陈颙 大地测量与地球动力学 2009/03

37 大容量气枪震源的实验与模拟研究 唐杰; 王宝善; 葛洪魁; 陈顒 中国地震 2009/01

38 Continuous subsurface velocity measurement with coda wave interferometry.Wang, B.; Zhu, P.; Chen, Y.; Niu, F. & Wang, B. J. Geophys. Res., 2008, 113, B12313, doi:10.1029/2007JB005023

39 A Discrete Element Model for the Development of Compaction Localization in Granular Rock. Wang, B.; Chen, Y. &fong Wong, T.J. Geophys. Res., 2008, 113, B03202, doi:10.1029/2006JB004501

40 小当量激发的远距离信号检测研究 唐杰; 王宝善; 葛洪魁; 陈颙 地球物理学报 2008/06

41 用地震波给地球做B超 吴忠良; 陈颙; 王宝善 防灾博览 2008/03

42 利用相关检测进行地震波速变化精确测量研究进展 罗桂纯; 葛洪魁; 王宝善; 胡平; 陈颙 地球物理学进展 2008/01

43 地震物理学和实时地震学 H.Kanamori; 王宝善 世界地震译丛 2008/01

44 对地B超的意义与可能性 吴忠良; 陈顒; 葛洪魁; 欧阳飚; 王宝善 科学 2008/01

45 大容量气枪震源特征及地震波传播的震相分析 林建民; 王宝善; 葛洪魁; 唐杰; 张先康; 陈顒 地球物理学报 2008/01

46 利用地震波成像地球内部结构 B. Romanowicz; 王宝善 世界地震译丛 2007/06

47 下一代地球物理观测技术 王喜珍; 王宝善; 马洁美; 张东宁; 滕云田 国际地震动态 2007/09

48 气枪震源激发模式及应用 罗桂纯; 葛洪魁; 王宝善; 胡平; 母红旺; 陈颙 中国地震 2007/03

49 基于互信息量的地震信号检测和初至提取方法 李辉; 戴旭初; 葛洪魁; 王宝善; 林建民; 陈颙 地球物理学报 2007/04

50 陆地人工激发地震波的一种新方法 陈颙; 张先康; 丘学林; 葛洪魁; 刘宝金; 王宝善 科学通报 2007/11

51 建立地震发射台的建议 陈颙; 王宝善; 葛洪魁; 徐平; 张尉 地球科学进展 2007/05

52 利用互相关函数求地震波衰减 徐平; 王宝善; 张尉; 林建民; 陈颙 地球物理学报 2006/06

53 西昆仑造山带下岩石圈地幔速度结构 贺日政; 赵大鹏; 高锐; 王宝善; 齐诚; 王宝善 地球物理学报 2006/03

54 首都圈地区地壳P波和S波三维速度结构及其与大地震的关系 齐诚; 赵大鹏; 陈颙; 陈棋福; 王宝善 地球物理学报 2006/03

55 编码震源提高地震探测能力的野外实验研究 葛洪魁; 林建民; 王宝善; 宋丽莉; 罗桂纯; 陈颙 地球物理学报 2006/03

56 气枪震源在地球深部结构探测中的应用研究进展 罗桂纯; 王宝善; 葛洪魁; 陈颙 地球物理学进展 2006/02

57 重复地震及其在人工探测中的潜在应用 林建民; 王宝善; 葛洪魁; 陈棋福; 陈颙 中国地震 2006/01

58 高孔隙岩石变形的离散单元模型 王宝善; 陈顒; 葛洪魁; 宋丽莉; Wong Teng-Fong 地球物理学报 2005，48(6):1336-1342.

59 Grain Crush and Its Evolution in Granular Material: a Two-Dimensional Distinct Element Model Approach, WANG Bao-Shan, SHI Xing-Jue, CHEN Yong, GE Hong-Kui and WONG Teng-Fong, Chinese Physics Letters, 21(8):1651-1654, 2004.

60 疏松砂岩弹性波速的实验研究 宋丽莉; 葛洪魁; 王宝善 测井技术 2004/06

61 疏松砂岩弹性波速模型的研究 宋丽莉; 葛洪魁; 王宝善 石油大学学报(自然科学版) 2004/06

62 高孔隙岩石局部化变形研究新进展 王宝善; 李娟; 陈顒 地球物理学进展 2004,19(2):222-229.

63 网格(Grid)的一些特点及产生的背景分析 刘吉夫; 陈棋福; 王宝善; 宋毅盛; 赵雷; 黎明 地震 2004/02

64 印度-欧亚碰撞带的动力学 L.M.Flesch; A.J.Haines; W.E.Holt; 王宝善; 李娟 世界地震译丛 2003/02

65 地震学家用中欧的地震实验庆贺新千年 A.Guterch; M.Grad; G.R.Keller; 王宝善; 王立新 世界地震译丛 2002/06

66 地层衰减在地震记录上的特征分析 李生杰; 施行觉; 王宝善; 叶林; 孙道远; 温丹; 杨宏峰 石油地球物理勘探 2002/03

67 由兰德斯和赫克托矿地震的地震波触发的地震 J.Gomberg; P.A.Reasenberg; P.Bodin; R.A.Harris; 王宝善 世界地震译丛 2002/03

68 地表一致性分解及其分量分析 李生杰; 施行觉; 郑鸿明; 王宝善 石油地球物理勘探 2002/02

69 人类活动、自然灾害和活动构造研究 陈颙; 李丽; 王宝善 第四纪研究 2001/04

70 面向地幔动力学和减轻特提斯灾害的计划 弗劳尔; 马宗晋; 莫卡努; 王宝善 国际地震动态 2001/06

71 围压作用下岩石样品中微裂纹的闭合 刘斌; 王宝善; 季卫国; H.Kern; T.Popp 地球物理学报 2001/03

72 岩石非均匀性对超声衰减的影响及其修正 王宝善; 孙道远; 李生杰; 李伟东; 施行觉; 刘斌 中国地震 2001,17(1):1-7.

73 内核地震波速各向异性的成因 刘斌; 张群山; 王宝善; 傅容珊; H.Kern T.Popp 地球物理学报 2000/03

74 沉积岩中波速、衰减及渗透率随压力的变化 刘斌; 杨晓勇; 王宝善; 席道瑛; T.Popp; H.Kern 石油地球物理勘探 2000/01

75 水饱和裂纹对地壳岩样中地震波速及各向异性的影响 刘斌; 王宝善; 席道瑛 地球物理学报 1999/05

76 地球内核的地震波速各向异性与其自转有关 刘斌; 张群山; 王宝善; 傅容珊; H.Kern; T.Popp 科学通报 1999/11

 会议论文：

1 利用大容量气枪监测北天山地壳介质变化 王宝善; 杨微; 王伟涛; 王海涛; 郑黎明; 魏斌; 张文来; 袁顺 中国地球物理学会第二十九届年会 中国会议 2013-10-13

2 基于地震背景噪声的与水库水位变化相关的地下波速变化的研究 陈蒙; Gregor Hillers; 王宝善; Michel Campillo 中国地球物理学会第二十九届年会 中国会议 2013-10-13

3 利用水库气枪震源研究剪切波分裂随时间的变化 赵雯佳; 王宝善; 徐平 中国地球物理学会第二十九届年会 中国会议 2013-10-13

4 云南盐塘—云县宽角地震剖面的地壳上地幔速度结构研究 陈思文; 王宝善 中国地球物理学会第二十九届年会 中国会议 2013-10-13

5 利用反褶积消除激发环境对水库大容量气枪信号的影响 王宝善; 杨微; 王伟涛; 袁松涌; 宋丽莉; 葛洪魁; 王彬; 吴国华; 苏有锦; 刘学军; 金明培; 杨军 中国地球物理学会第二十八届年会 国际会议 2012-10-16

6 精密控制人工震源数据处理分析方法研究 杨微; 王宝善; 葛洪魁; 袁松湧; 宋丽莉 中国地球物理学会第二十八届年会 国际会议 2012-10-16

7 激发条件对水库大容量气枪激发地震信号的影响分析 陈蒙; 杨微; 王伟涛; 王宝善; 葛洪魁; 王彬; 苏有锦; 吴国华; 张俊伟; 刘学军 中国地球物理学会第二十八届年会 国际会议 2012-10-16

8 不同水体形状对气枪激发信号的影响 胡久鹏; 王宝善; 陈顒 中国地球物理学会第二十八届年会 国际会议 2012-10-16

9 噪声互相关函数中面波前驱信号的来源分析 王伟涛; 王宝善 中国地球物理学会第二十七届年会 中国会议 2011-10-17

10 宾川气枪信号发射台性能分析 王宝善; 杨微; 王伟涛; 袁松涌; 宋丽莉; 葛洪魁; 王彬; 吴国华; 苏有锦; 张俊伟; 杨润海; 刘学军 中国地球物理学会第二十七届年会 中国会议 2011-10-17

11 主动震源检测汶川地震强余震引起的浅层地震波衰减与偏振变化 陈海潮; 葛洪魁; 王宝善 中国地球物理学会第二十七届年会 中国会议 2011-10-17

12 水库气枪震源在S波速度及泊松比结构研究中的应用 陈蒙; 王宝善; 王伟涛; 杨微; 宋丽莉; 葛洪魁; 陈颙 中国地球物理学会第二十七届年会 中国会议 2011-10-17

13 汶川地震余震序列中重复地震的聚类识别 王伟涛; 王宝善 中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

14 虚拟仪器技术在地震波速变化测量中的应用研究 辛维; 李宜晋; 郭志伟; 王宝善; 葛洪魁; 杨微 中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

15 云南宾川气枪震源发射台建设项目简介 王彬; 葛洪魁; 吴国华; 苏有锦; 王宝善; 王伟涛; 张启明; 杨润海; 李滔; 李建春; 陈颙 中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

16 利用精密可控人工震源连续监测汶川地震断裂带地震波走时动态变化 杨微; 葛洪魁; 王宝善; 袁松湧; 贾玉华; 陈海潮 中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

17 小水体中大容量气枪激发的实验研究 王宝善; 杨微; 袁松湧; 郭世军; 葛洪魁; 徐平; 陈颙 中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

18 浅水环境下气枪震源的激发特性分析 林建民; 葛洪魁; 王宝善 中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

19 地下介质波速变化的主动和被动源监测 王宝善; 葛洪魁; 袁松湧; 宋丽莉; 杨微; 王伟涛 中国地球物理学会第二十五届年会 中国会议 2009-10-10

20 地震波速变化高精度动态监测技术研究 葛洪魁; 王宝善; 宋丽莉 中国地球物理学会第二十四届年会 中国会议 2008-10

21 现场波速精密测量实验研究 朱平; 王彬; 王宝善; 罗桂纯; 葛洪魁 中国地球物理学会第22届年会 中国会议 2006-10

22 利用相关检测法精确测量岩石中地震波速及其变化 罗桂纯; 葛洪魁; 王宝善; 朱平; 杨微 中国地球物理学会第22届年会 中国会议 2006-10

23 原场地震波速变化的精确测量 王宝善; 朱平; 王彬 中国地震学会第11次学术大会 中国会议 2006-10

24 编码原理在地震探测中的应用及实验研究 林建民; 王宝善; 陈顒; 葛洪魁 中国地球物理第二十一届年会 中国会议 2005-08

25 首都圈地区地壳P波和S波速度结构研究 齐诚; 赵大鹏; 陈颙; 陈棋福; 王宝善 中国地球物理第二十一届年会 中国会议 2005-08

26 微观非均匀性对高孔隙岩石局部化变形的影响 王宝善; 葛洪魁; 宋丽莉 中国地球物理学会第二十届年会 中国会议 2004-10

27 考虑胶结影响的疏松砂岩弹性波速模型 宋丽莉; 葛洪魁; 王宝善 中国地球物理学会第二十届年会 中国会议 2004-10

28 粒间接触条件控制疏松砂岩弹性波速 葛洪魁; 宋丽莉; 王宝善 中国地球物理学会第二十届年会 中国会议 2004-10

29 地震速报信息服务系统的发展趋势 陈棋福; 李丽; 李纲; 李娟; 王宝善; 焦国华 中国地球物理学会第十八届年会 中国会议 2002-10

30 利用地形特征数研究构造活动性的初探 陈颙; 王宝善 中国地球物理学会第十七届年会 中国会议 2001-10

31 不同温度围压条件下岩石样品中泊松比的各向异性 刘斌; 席道瑛; 王宝善 中国地球物理学会第十七届年会 中国会议 2001-10

32 不同围压下岩石样品中微裂纹的闭合 刘斌; 王宝善; 季卫国 中国地球物理学会第十六届年会 中国会议 2000-10

33 线性和非线性粘弹性对循环加载下砂岩的影响 王宝善; 施行党; 张程远 中国地球物理学会第十五届年会 中国会议 1999-10

34 内核的地震波速度各向异性与其自转的关系 刘斌; 张群山; 王宝善; 傅容珊 1998年中国地球物理学会第十四届学术年会 中国会议 1998-10

 

荣誉奖励：

1、2013，赵九章优秀中青年科学奖。

2、2013，科技部中青年科技创新领军人才。

3、2006，李善邦青年优秀地震科技论文奖。

4、2010，中央国家机关青年五四奖章。

5、2010， 中国地震局直属机关优秀青年。

学术交流：

参加重要国际会议：

1、2014 SSA annual meeting

2、2013 AGU fall meeting

3、2008 AGU fall meeting

4、2007 Earthscope national meeting

5、2006 AGU fall meeting

 参加国内重要会议：

1  中国地球物理学会第二十九届年会 中国会议 2013-10-13

2 中国地球物理学会第二十八届年会 国际会议 2012-10-16

3  中国地球物理学会第二十七届年会 中国会议 2011-10-17

4  中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会 中国会议 2010-10-17

5  中国地球物理学会第二十五届年会 中国会议 2009-10-10

6  中国地球物理学会第二十四届年会 中国会议 2008-10

7  中国地球物理学会第22届年会 中国会议 2006-10

8  中国地震学会第11次学术大会 中国会议 2006-10

9  中国地球物理第二十一届年会 中国会议 2005-08

10  中国地球物理学会第二十届年会 中国会议 2004-10

11  中国地球物理学会第十八届年会 中国会议 2002-10

12  中国地球物理学会第十七届年会 中国会议 2001-10

13  中国地球物理学会第十六届年会 中国会议 2000-10

14  中国地球物理学会第十五届年会 中国会议 1999-10

15 1998年中国地球物理学会第十四届学术年会 中国会议 1998-10

 

人造地震：给地球做“B超”

超声，和普通声音一样，能向一定方向传播，而且可以穿透物体，碰到不同的障碍物就会产生不同回声。人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上，可以用来了解物体的内部结构。利用这种原理，人们用超声波来诊断和治疗人体疾病，也就是医学临床上应用广泛的“B超”。

那么，要想探究地球内部结构和过程，获得地球内部信息，是不是也可以利用同样原理？王宝善告诉记者：“通俗地说，我们的工作就是给地球做‘B超’。”

地震波——研究地球内部结构的关键

对地球内部结构的探索，科学家们从未停止过，虽然今天的探测器可以在太空遨游，但对人类脚下的地球内部仍鞭长莫及。目前世界上最深的钻孔也未能超过13公里，连地壳都没有穿透。对于几千公里下的地核，又该如何研究呢？

我们知道，地震是地球内部介质局部发生急剧破裂产生的振动。地震可能会导致一定程度的灾害，但同时也给为我们提供了一些地球内部的信息。地震学家伽利津曾经说过：“可以把每次地震比作一盏灯，它燃着的时间很短，但照亮着地球的内部……”人们对地球内部的认识，大部分信息都来自地震波。到目前为止，通过研究地震、火山等产生的地震波依然是科学家们探索地球深部秘密的主要手段。

而王宝善和团队现在的工作，就是通过地震波研究地球内部结构。除此之外，他们更关心地球内部的过程，探究地球内部结构随时间而产生的变化，“因为大地震的发生通常是和过程相关的”。而要积累丰富的数据资料，就要给地球定期做体检，王宝善说他们目前的工作就是利用地震波给地球做“B超”。

当地震发生时，地震波在传输过程中的速度并不是一成不变的。王宝善介绍说：“地震波的传波速度不是恒定的，很多天然和人为活动都会改变地震波在地球内部传播的速度，比如大气压和固体潮的变化都会导致地震波传播速度发生极其微弱的变化。”其带来的微小变化都对数据处理方法提出了更高要求，这也是王宝善这些年一直在探索的工作。

天然地震是研究区域介质结构的重要信号来源。在天然地震中有不少是发生在同一个地区、有类似震源机制并产生相似波形的地震，它们被称为相似地震或重复地震。

利用地震波研究地球内部介质变化依赖于重复性震源，而重复性震源的产生单靠自然发生的地震则微乎其微。天然地震虽能量大，但时空分布有限。利用天然重复地震进行介质变化测量，其分辨率和精度都存在一定的局限性。

而人工震源，可以在某种程度上克服天然震源的不足。人工震源是主动向地下发射地震波，进行地下介质变化监测的另一种手段。王宝善和团队也一直尝试利用人工震源监测与地震等天然加载相关研究的地壳介质变化。通过人造地震获得重复震源，是给地球做B超的前提。

气枪震源——地下介质监测的理想震源

十多年来，我国学者在探索人工震源监测方面做了大量工作，从人工爆破震源、连续震源，直至气枪震源的成功应用，王宝善和团队也一直为寻找“理想震源”努力。

由于人工爆破震源和连续震源，在运行期间会对近源场地产生一定的破坏，因而无法满足长时间连续监测的需求。要想获得更好的探测效果，震源必须有专用的地基。为了进一步寻找一种能有效产生地震波、同时对近场破坏小的震源，王宝善和团队尝试了海洋石油勘探用气枪震源。

气枪震源，是利用气枪将高压空气在水下瞬间释放，进而激发震波。如今，它已经成为海洋石油勘探不可或缺的震源。大量研究表明，在水中激发气枪震源具有对近场破坏小和重复性高的优点。因而，气枪震源被公认为是进行地下介质监测的理想震源。

如何将海中气枪震源引入作为陆地震源？王宝善和团队用了数年的时间对这一问题进行了探索。2005年，他们利用海洋石油勘探气枪震源进行了海中激发气枪陆地接收实验。结果表明，小容量气枪阵列具有较高的主频，可以实现高分辨率储层勘探，但高频信号因衰减快，很难远距离传播。

这又给王宝善和团队出了一个难题。虽然海中气枪激发试验效果不理想，但他们抓住了要害——如果是大容量气枪阵列，则会产生低频信号，将有可能达到较好的记录效果。

为了测试大容量气枪的激发效果并探索气枪震源在陆地水体激发的可行性，王宝善和团队于2006年进行了大容量气枪阵列在陆地水库的激发实验——上关湖实验。为开展实验，他们首先进行了水体的勘选。

王宝善介绍说，对于水体的选择，必须做全方位考虑：首先水深要足够，一般要求10米以上；其次水面面积要足够大，便于施工；第三备选点距离水库大坝和居民点有一定距离(一般要求500米以上)，以减少生产生活影响。

通过实验，王宝善和团队得到了一些认识：大容量气枪阵列能够成功地在陆地水库中激发，陆地水库激发的气枪震源重复性高，对近场影响小，气枪激发信号的主频在3～5Hz,非常有利于信号的远距离传播和地震台站的接收，气枪阵列在水库中激发的信号相当于0.5级的小地震，气枪信号追踪距离可以达到上百公里，并随着叠加次数增加而增加。

多次实验结果表明，在较大水体中大容量气枪震源可以得到比较理想的效果。然而大水体的分布范围有限，这在一定程度上限制了震源的使用。为测试在大容量气枪相对较小水体中的激发效果，他们于2009年又进行了马刨泉水池气枪激发实验。

建设地震信号发射台是基础

经过前期多次实验，团队已经成功地掌握了在陆地水体中进行大容量气枪震源的各项技术。为了将相关技术应用于地球科学研究，服务于防震减灾，他们开始考虑建设一个以大容量气枪为核心的固定地震信号发射台。

对地震信号发射台的选址，是不是也有苛刻条件？王宝善提到：“为了研究中强地震发生的深部物理过程，我们将发射台选在地震多发地带。”经过多次勘选，最终选定在云南、四川、甘肃、新疆等地震多发区建设发射台。

2011年，他们在云南省大理州宾川县大银甸水库，建成了第一个地震信号发射台。王宝善介绍说：“在水位条件许可的情况下，每周激发一组(每组20次左右激发)，从2014年9月开始激发加密每周3次。”

在取得初步成功之后，王宝善和团队希望在更多地方和更多领域开展应用探索。2013年，他们选择距离乌鲁木齐70千米的呼图壁县建立第二个地震信号发射台，希望能开发新疆在油气资源等方面的应用。考虑到新疆水资源分布的特点，他们在建设呼图壁地震信号发射台时采用了人工水体。

而在呼图壁震源30千米的地方，有着当时全国最大的地下储气库——呼图壁地下储气库。为研究人类活动对地下介质的影响，团队随后针对地下储气库开展了深入的研究。王宝善说：“我们将把呼图壁储气库作为一个天然实验场开展多学科综合研究，以更好地理解人类活动对地下介质的影响。”

经过多次调研和实地考察，团队又选定在甘肃省张掖市建设了第三个地震信号发射台。

然而，人们又会有疑问：经常造地震，发射气枪震源，会不会打死水库里的鱼？会不会对周围产生影响？这些问题恐怕是人们最关心的。

从选址到上千次实验，都充分证明了“人造地震”的气枪震源是绿色环保震源。王宝善说：“我们已经有过几千次实验，水库里的鱼没有任何死亡，而且都活得很好。”看来，这些0.5级或稍高一点的小地震，最多让鱼儿受到一些惊吓，对水体来说并无影响。

虽然对过程的研究需要积累长时间的观测资料，短期内很难有明显成绩，但王宝善和团队希望，利用近年来发展的技术和方法不仅能研究动力学的过程，而且通过研究地震的过程为地震预报提供物理基础；同时，希望能为能源安全服务，为建筑安全服务，推动国家的城市化建设。

专家简介：

王宝善，中国地震局地球物理研究所实验地球物理研究室研究员，中国科学技术大学地球和空间科学系理学学士和工学学士双学位，理学博士学位。曾赴日本爱媛大学地球动力学研究室做访问学者，美国莱斯大学做博士后研究。主要研究方向是利用人工震源研究地下介质变化。承担课题有国家自然科学基金2项、优秀青年基金1项、行业专项1项。

      来源：科学中国人  2016年第5期