杨亭，南方科技大学地球与空间科学系助理教授，从事地球动力学研究。2008年获武汉大学学士学位，2013年获中国科学技术大学博士学位。2013年至2016年在加州理工学院进行博士后研究，2016年至2018年在墨尔本大学进行助理研究员工作。2018年12月至今入职南方科技大学。主要研究方向为板块俯冲、地幔对流及其对岩石圈构造的控制作用；地幔热化学异常与地幔热柱；地幔粘度反演与动力地形等。
地球物理学、地球化学、地质学等学科为我们理解地球演化的动力学机制提供了必不可少的，但是时空碎片化的，具有误差的观测。地球动力学旨在以基本物理化学规律为限制，构建一个简单的，但是能够统一各学科观测的模型（地球的小白鼠）。对地球动力学模型的进一步研究（如对照实验）能够帮助我们理解控制地球动力学演化的主要因素。

教育背景
2008年9月 –2013年7月
博士研究生 （地球动力学）
中国科技大学地球和空间科学学院
学位论文： 地幔底部热化学异常演化及其对地幔对流格局影响的数值模拟
导师：傅容珊

2004年9月 – 2008年6月
本科生（地球物理）
武汉大学测绘学院

工作经历
2021年1月 –至今
副教授
南方科技大学地球与空间科学系

2018年12月 –2020年12月
助理教授
南方科技大学地球与空间科学系

2016年12月 –2018年12月
助理研究员（地球动力学）
澳大利亚墨尔本大学地球科学学院

2013年7月 –2016年10月
博士后（地球动力学）
美国加州理工学院地震实验室

研究领域
地球动力学旨在利用基本的物理和化学规律来统一不同学科的观测，并提供时空连续的地球演化场景。我目前对两个方面感兴趣。一个是反演地球地幔和岩石圈的物质性质，状态和演化历史;另一个是利用地球动力学模型(model)和仿真(simulation)提供可能的定性和定量预测。新的观测将使我们能够验证，更新或重建地球动力学模型。在过去的几年里，我做过下面这些项目：

· 东亚-南美构造差异的深地幔贡献：中生代东亚存在平板俯冲吗？
东亚与南美都经历了长期的洋陆俯冲。但是两者构造具有显著差异。基于地球动力学模拟及对照实验，我们重新阐释了导致东亚及南美中生代以来构造演化巨大差异的一级控制因素。我们指出南大西洋在早白垩世晚期的打开使得南美能够快速地向海沟方向运动，这导致了南美构造从以拉张为主转变为以挤压为主；由于亚洲区域长期处于下涌流中心，大西洋类型的海洋难以在亚洲内部打开，这导致东亚构造以拉张为主。

· 东北亚新生代构造演化和快速变老的太平洋板块
解释东北亚新生代构造和岩浆事件时空演化的地球动力学模型仍然缺乏，我们提供了地球动力学模型来解释主要的区域构造演化。对该地球动力学模型的进一步分析表明：（1）边缘海是否打开决定着俯冲板片在东亚下方转换带内能否滞留; （2）日本海的扩张阻止了晚中新世之后进一步的日本海扩张; （3）东北亚地区下方转换带内的滞留板片(stagnant slab)是由日本海扩张引起的，因此应该在30 Ma之后形成。（4）转换带内滞留板片的发育促进了贝加尔湖区域晚中新世之后的快速张裂。
要注意，我们期待构建的是简单的、并且能够解释多种地球观测的地球动力学模型（地球的小白鼠）。但是，它并不需要和观测完全一致。这就像下面用简单函数来拟合复杂的观测一样。我们不会试图使用复杂的模型来“讨好”观测。请记住，地球的许多观测存在极大的误差。当牛顿计算得到地球是扁率大概三百分之一（现今观测1/298）的旋转椭球时，法国在几年后的大地测量观测显示地球是南北极长而赤道扁的纺锤形。

· 板块构造和板片俯冲背景下的2015年小笠原群岛深震
符合区域板块重建的地幔对流模型再现了地震学观测的伊豆-小笠原俯冲带主应力方向和板片形态变化（Yang等，2017，GRL）。 2015年5月30日680公里深Mw7.9级小笠原群岛地震是海沟缓慢后撤导致的太平洋板块屈曲所致。模型显示数百万年的板块构造和地幔对流强烈地影响了几秒钟内发生的深震的位置和震源机制。

· 新生代东南亚构造演化的动力学解释
结合板块重建的地幔对流模型表明在中新世早期，先前停滞在转换带内的板片穿过660千米相变面进入下地幔。这一不稳定过程引发了早中新世之后一系列的区域构造事件：巽他海沟的海沟后撤(trench retreat)速度迅速下降甚至变为前进(advance);巽他半岛南部遭受了大规模同步海侵，岩石圈挤压和盆地倒转事件;东南亚北部出现了异常的裂谷盆地沉降（Yang et al。，2016，GRL; Yang et al。，2016，Tectonophysics）。在此项目的工作中，我们还开发了代码，以便在进行可变形板块重构后能快速计算地壳厚度、地形和地表热流的演变（Gurnis等，2017）。

· 高精度动力地形观测与地幔对流模型预测一致
动力地形是地球动力学模型最重要的预测之一。然而，由于地表地形主要由岩石圈温度和厚度变化等导致的均衡地形(isostatic topography)组成，自从动力地形的概念提出以来，学术界对于其分布和振幅一直存在争议。从地表地形中减去均衡地形，得到的残余地形(residual topography)常被看做动力地形的观测。我们首次展示残余地形与地幔对流模型预测的振幅和分布一致（Yang等，2017，GRL），结束了几十年来在该问题上的争议。
请注意，残余地形（动力地形的观测）与地幔对流模型预测的动力地形之间长期存在的差异使得许多人对于地球动力学模型缺乏信任。我们的工作显示，两者长期存在的差异并非来自于地球动力学模型，而是来自于观测。这和三百年前，牛顿遇到的情况类似。尽管如此，观测仍然是驱动地球动力学前进的最主要动力。因此，多多谦虚地向地球观测学者们学习吧。

· 全球地幔对流中的地幔横向粘度变化
尽管我们反演的地幔粘度横向变化在地表与岩石圈结构相一致，但其显示长波长地幔粘度与温度的相关性很弱（或负相关）（Yang and Gurnis，2016，GJI）。这表明低温的板片俯冲导致的地幔混合效率可能比先前认为的低很多。我们的横向粘度变化反演得到了进一步研究的支持（Dannberg等，2017，G3; Yang等，2017，GRL）并被后续研究广泛采用。
板块在海沟的俯冲是驱动地幔对流的最主要驱动力，而我们的反演暗示俯冲板块在地幔中运动类似于破冰船破冰。虽然板片很硬，但是它主要影响板片周围的区域，并使得周围弱化；地幔中的许多地方受到影响很小。

· 大陆岩石圈下的隐藏热点走廊
地幔柱可侵蚀大陆岩石圈底部，在板块运动方向下游形成低地震波速走廊（Yang and Leng，2014，EPSL）。这条走廊的地表地形起伏远小于海洋岩石圈下热柱走廊形成的地形，从而难以被观测，形成“隐藏的热柱走廊”。

· 全地幔对流与地球热化学演化
数值模拟显示地幔底部热化学异常的存活时间并不一定随其粘度而单调变化。一个高粘度的热化学异常（这或许是可能的）可以阻止沿着CMB的水平流动并将其转化为上涌流，形成热柱（Yang and Fu，2014，PEPI）。

· 中国大陆岩石圈有效弹性厚度
反演的岩石圈有效弹性厚度(effective elastic thickness)在中国东部较低，以新生代裂谷盆地处为最低。反演的青藏高原的弹性厚度普遍较高，这表明西藏中下地壳流可能只是局部特征，而并未大规模连通。

Please refer to https://www.researchgate.net/profile/Ting_Yang12 for full paper or related data.

正在进行的工作：
（1）俯冲带地表地形和重力场
地表地形与重力场数据为俯冲带动力学提供重要的约束。然而传统的基于自由滑移地表边界条件的俯冲带数值模拟不能计算中短尺度的地表地形。我们对传统方法进行了改进，使得我们能够快速、高精度地计算地表地形。这些工作使得我们能够利用多种尺度的地表地形与重力场观测来约束俯冲带动力学。
（2）构建最优的中生代以来全球大尺度板块俯冲与地幔对流演化模型
构造同化（Tectonic data assimilation）方法以板块重构作为地幔对流的边界条件，其给出的板块俯冲和地幔对流演化模型在一定程度上反映了真实的地球演化历史，并为理解区域及全球地质事件提供了独特的视角。一个令人困惑的问题是，虽然几十年来的地幔对流模型产生的现今密度场与地震层析成像具有一定的相似性，由此计算得到的大地水准面却并不能够吻合观测。由于大地水准面反映了地球深部的密度分布及地幔对流流场，这也即意味着这些最新的地幔对流演化模型可能与实际存在较大的偏差。这为我们使用地幔对流模型解释地质问题带来了极大的风险。因此，构建一个合理的、能够解释现今大地水准面及地震学给出的地球内部结构观测的地幔对流模型仍然是目前地球动力学研究的一个重要目标。
（3）利用机器学习推测地球化学观测背后的动力学背景
探讨中国区域构造演化，地球化学是绕不过的坎。地球化学及相关领域的文章占据了中国构造类文章的半壁江山。然而， 由于许多地球化学特征指示的动力学背景模棱两可，导致不同的人往往存在很大争议。我们利用机器学习来综合分析所有可能的指标，并试图建立地球化学领域的‘人工智能医生’，协助我们判断地球化学数据背后的动力学背景。

欢迎对我研究方向感兴趣的同学加入！