□謝更好

陳學良參加New Orleans的2017 AGU-Fall會議

地震是自然災(zāi)害中對人類危害最大的災(zāi)難之一。在人類幾千年的歷史進程中，這一可怕自然災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)數(shù)不勝數(shù)，造成了嚴重的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。世界范圍內(nèi)，1960年智利曾發(fā)生過震級高達9.5的特大地震，這是觀測史上記錄到的震級最大的地震。地震引起的海嘯侵襲智利、夏威夷、日本、菲律賓、新西蘭東部、澳洲東南部與阿拉斯加的阿留申群島。如此大范圍的災(zāi)難帶走了52000多條人命，智利這個國家也因此遭受重創(chuàng)。1556年我國陜西華縣發(fā)生了8級大地震，死亡人數(shù)高達80余萬，重災(zāi)面積達28萬平方公里。華縣地震以其傷亡人數(shù)之眾冠世界震災(zāi)之首，大震雖然已經(jīng)過去460多年了，其震災(zāi)之重、傷亡之慘躍然紙上，至今仍令人膽戰(zhàn)心驚。人類在大自然面前是弱小的，雖不能阻止自然災(zāi)害的發(fā)生，但可以盡早地進行地震危險性分析和預測，做好防災(zāi)措施，將損失降到最低。天災(zāi)難擋，人禍可防，陳學良研究員作為工程地震、地震工程和防震減災(zāi)方面的專家，多年來潛心研究震源破裂產(chǎn)生寬頻帶強地面運動的非線性模擬研究，涉及地球物理學和地震學的前沿課題，他的研究成果對于大震強地面運動研究，寬頻帶（高頻、低頻）強地面運動數(shù)值模擬與盆地、地形效應(yīng)研究，復雜面波場地響應(yīng)研究，土體動力特性及其本構(gòu)關(guān)系研究，砂土液化和軟土震陷研究，地震小區(qū)劃，重大工程的地震安全性評價，城市建設(shè)抗震規(guī)劃等防震減災(zāi)領(lǐng)域的工作具有重要的指導意義。

鮮衣怒馬少年時

1998年本科畢業(yè)后，陳學良在老師的推薦和學長的帶領(lǐng)下，決定報考中國地震局工程力學研究所（以下簡稱“工力所”）防災(zāi)減災(zāi)及防護工程專業(yè)的碩士研究生。求學期間，他遇到了很多良師和益友，陳學良在他們的影響下陸陸續(xù)續(xù)接觸到了很多相關(guān)研究項目和課題，其中，接觸最多的當屬巖土工程。他跟隨導師一起研究工程地震和強地面運動，分析擋土墻的地震非線性反應(yīng)，從入門時的巖土工程逐漸過渡到重大工程，再到滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測。陳學良發(fā)現(xiàn)，我們國家強震動臺站和地震臺站的數(shù)量遠遠不夠，汶川地震時雖死傷人數(shù)眾多，但由于臺站的缺乏，使得震區(qū)周圍的強震動記錄和地震記錄十分有限。為了研究的需要以及再現(xiàn)和彌補臺站記錄的缺失，通過數(shù)值模擬理論分析、開展地球淺表結(jié)構(gòu)/復雜場地的強地震動反應(yīng)研究、加強強震動觀測和地震觀測等手段來幫助和監(jiān)測震區(qū)是很有必要的。地震發(fā)生后，找到地震震源，了解震源破裂過程，探索地下結(jié)構(gòu)，明晰地球淺表和工程結(jié)構(gòu)特征，這些都將有助于人們更深入地了解這一自然災(zāi)害。所謂知己知彼，百戰(zhàn)不殆。為此，陳學良漸漸堅定了自己從事防震減災(zāi)這一領(lǐng)域研究的決心。

碩士畢業(yè)后，陳學良順理成章地攻讀了工力所的巖土工程專業(yè)的博士研究生。在研究過程中，他發(fā)現(xiàn)由于現(xiàn)場地震（震害）調(diào)查、地震觀測和強震動觀測以及地震試驗和實驗的局限性，必須要借助物理、力學、數(shù)學的理論才能模擬出特大地震震源破裂過程和寬頻帶地震動的傳播規(guī)律，僅僅靠震害調(diào)查結(jié)果和很有限的觀測資料去研究特大地震震源物理過程和破壞機理，以及工程結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律，無疑是天方夜譚。研究中涉及的數(shù)學、力學、物理、工程力學、工程地震、地震區(qū)劃、地球淺表結(jié)構(gòu)、場地響應(yīng)、土體的非線性都是陳學良需要去學習和掌握的。這些領(lǐng)域的側(cè)重點各有不同，研究方法、思路和揭示問題的角度也各有千秋，通過如此全方位的專業(yè)知識學習，陳學良掌握了多領(lǐng)域復合型知識，成為連接地球物理學、地震學和工程地震學之間的“橋梁”和“紐帶”。

回頭看看求學的荏苒時光，也并非沒有遇到過難事，在碩士畢業(yè)時，做程序的環(huán)節(jié)中，陳學良被一個透射邊界非線性波動有限元程序反反復復折騰了幾個月，為此夜不能寐，備受煎熬。在求助數(shù)位老師無果后，一天深夜，陳學良獨自徘徊在學校的操場上，剎那間靈光突現(xiàn)，才思泉涌，就這樣終于順利且高質(zhì)量地完成了畢業(yè)論文。

破譯強震（動）密碼

目前陳學良的科研工作主要側(cè)重于大地震震源破裂過程中寬頻帶強地面運動的非線性模擬和工程防災(zāi)減災(zāi)研究。他認為隔震措施對于工程來講是很重要的，它可以確保工程結(jié)構(gòu)在地震中不被嚴重破壞或倒塌。事實上，地球淺表（結(jié)構(gòu)）工程場地、泥土和土壤等作為地球淺表傳播介質(zhì)，其性能和組分復雜多樣，對地震動的影響是很顯著而且是很復雜的。有時它會對地震動有顯著的放大作用，加重工程結(jié)構(gòu)的破壞；有時它又會起到隔震作用，對地震動幅值雖然有所削弱，但又會引起“長周期”工程結(jié)構(gòu)的共振，使得“長周期”結(jié)構(gòu)破壞嚴重。地震看似不常出現(xiàn)在人們的日常生活中，主要是有很多破壞性的地震碰巧發(fā)生在我國的新疆、西藏等無人區(qū)，但這只是一種幸運，若以百年為計量單位，6級甚至7級以上地震發(fā)生的概率并不是一個小數(shù)字，而且這一災(zāi)害的破壞性、毀滅性都是其他很多災(zāi)害所無法比擬的。

為更深入了解地震，陳學良提出了一種沉積盆地結(jié)構(gòu)探測與建模方法和考慮盆地介質(zhì)非線性影響的特大地震寬頻帶強地面運動數(shù)值模擬研究方法。他利用該方法在云南玉溪地區(qū)開展淺層地震反射勘探、地脈動觀測、地震鉆孔探測、大地電磁測深、重力測量、電阻率探測等探測結(jié)果，采用信息技術(shù)完善與野外探測補充，考慮波速結(jié)構(gòu)、地質(zhì)和土層結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，構(gòu)建了云南玉溪初步的（0.5階）的沉積盆地模型。根據(jù)基階瑞利波H/V譜與實測地脈動H/V譜形狀變化相似的原則，對初步（0.5階）盆地模型進行了有效修正，得到了進一步的（1階）盆地模型。利用該方法構(gòu)建了“智慧”中國玉溪—江川—通海沉積盆地三維結(jié)構(gòu)模型。

他還研究了單側(cè)、雙側(cè)、圓盤自相似等多種震源破裂模式、特大地震的級聯(lián)破裂模式、共軛破裂模式等對地震動的影響。他模擬了1997年3月26日日本九州鹿兒島縣MJ6.5級地震、2016年4月16日日本熊本MJ7.3級地震、2014年8月3日云南魯?shù)镸s6.5地震、2017年8月8日四川九寨溝Ms7.0級地震、2008年5月12日四川汶川Ms8.0級大地震等多個地震的地震動時程、頻譜、Arias烈度等參數(shù)；預測和模擬（估計）了1883年9月6日云南嵩明Ms8.0大地震的強地震動傳播過程和地震波場及地震動時程。另外，在甘肅天水地區(qū)設(shè)定一個Ms8.0級“天水地震”，模擬了其核心區(qū)所可能產(chǎn)生的強地震動時程及其特征。

另一方面，陳學良提出了“考慮試驗阻尼效應(yīng)的一種土體動力雙型拋物線本構(gòu)模型”，發(fā)展并定義了土體動力“廣義阻尼比退化系數(shù)”本構(gòu)模型，并將這些模型應(yīng)用于場地土層時域滯回非線性地震響應(yīng)研究中，取得了較好的效果。他通過基巖覆蓋單黏土層場地、洛杉磯Obregon Park多覆蓋層場地、臺灣Lotung DHB鉆井臺陣試驗場對Pyke方法、“阻尼比退化系數(shù)”模型、非Masing準則模型一和非Masing準則模型二、“非等幅循環(huán)荷載作用下考慮阻尼擬合的一種動態(tài)骨架曲線本構(gòu)（李小軍模型）”模型這5種常用動力本構(gòu)進行了細致對比，說明了各模型有效合理的相對性，以及與強震觀測相差異的客觀性。陳學良還針對土動力試驗中滯回本構(gòu)曲線形狀時常表現(xiàn)為先平緩然后變化劇烈等特征，提出了“考慮試驗阻尼效應(yīng)的一種土體動力雙型拋物線本構(gòu)模型”，建立了不規(guī)則荷載下靈活變化的本構(gòu)規(guī)則，并給出了A型和B型拋物線的函數(shù)表達及調(diào)制因子Ad施加過程。

以現(xiàn)在人類科技發(fā)展的水平來看，對大地震的“準確”時間、發(fā)震概率（空間和強度相對容易）預測是十分有限的。無論是觀測方法、實驗手段、儀器數(shù)量，還是地球深部探測精度的有限性，尚不能滿足人類對地下和地球內(nèi)部的清晰認知的需要，通過掌握的有限的信息得到一個完備的解釋是不現(xiàn)實的，這也是為什么目前預報地震會成為一個世界性難題的原因之一。美國科學家耗費了30多年采用多種手段在Parkfield實驗場進行了地震預報研究，結(jié)果不夠理想。蘇聯(lián)科拉半島的達10km的超深鉆井和預定鉆探15km的“德國大陸深鉆計劃”中的更深的鉆井，僅僅相當于鉆探了地球地殼的“上表皮”。這些研究對于預測大地震和特大地震的地球物理過程和地震機理，還遠遠不夠。因此，地震災(zāi)害的預防才顯得尤為重要，而這也正是陳學良科研之外的另一項重要工作。

陳學良認為，要想普及防震和抗震的觀念，學校的教育是很有必要的，包括政府各部門，各行業(yè)，各層次的專家學者，需要大家一起努力，才能扭轉(zhuǎn)人們心中對于地震的“誤解”，提高人們對地震的重視?！?·12”汶川地震時，陳學良作為國家災(zāi)害損失評估組的第15組的組長，帶領(lǐng)組員到廣元市的利州區(qū)、朝天區(qū)、元壩區(qū)開展了卓有成效的災(zāi)害損失評估工作，后又多次踏足遼寧、云南、四川、甘肅等地。汶川是一個血淋淋的教訓，許多不規(guī)范的多層建筑一旦倒塌，其造成的傷亡是不容小覷的。陳學良曾帶著學生親臨汶川現(xiàn)場，雖已時隔多年，但當時的場景依舊歷歷在目，坍塌的廢墟，遍地的尸體，被摧毀的城市，給無數(shù)的家庭蒙上了陰影?！皻v經(jīng)浩劫之后的人們總會捫心自問，甚至追悔莫及，但正處于當下，職責所在的我們，應(yīng)該真正地行動起來，對地震研究，慎言不可能，要直面困難，勇于挑戰(zhàn)！”

與導師Ru-shan Wu教授（歐洲科學院院士）在SEG會場開會

世上無難事，只要肯登攀

陳學良自1998年讀研以來，一直從事地震學、地震工程學、巖土地震工程、土動力學領(lǐng)域的線性和非線性場地對地震動的影響、工程場地地震安評等方面的科研工作。在縱向和橫向科研項目中，收集了較多的場地觀測資料、相關(guān)專著及論文資料等。陳學良是地震局重點實驗室—淺層結(jié)構(gòu)成像與強地面運動模擬實驗單元的負責人，他在土體動力本構(gòu)理論、工程結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的波動模擬、數(shù)值積分格式、近斷層強地震動模擬、近場波動數(shù)值模擬研究等方面積累了豐富的經(jīng)驗。2006年完成了博士論文《土體動力特性、復雜場地非線性地震反應(yīng)分析及其方法研究》。2009年5月完成了博士后出站報告——《復雜場地地震反應(yīng)的若干問題研究》。在場地地震反應(yīng)、近斷層速度大脈沖地震動非線性響應(yīng)、復雜場地的體波或面波響應(yīng)、寬頻帶強地面運動模擬理論、地震危險性的確定性研究方法等方面取得了卓有成效的成果?，F(xiàn)階段，陳學良在研究強地面運動模擬理論研究的同時，還擔任研究室副主任、第二黨支部書記，分身乏術(shù)的他不得不學著有所取舍。操心多年后，他終于有了得力的助手和出色的學生，陳學良將部分工作分派給助手完成，自己繼續(xù)專注于防震減災(zāi)的科研與教學領(lǐng)域。

除了研究工作，陳學良還是一名優(yōu)秀的導師。如今桃李滿天下的他，對于培養(yǎng)學生有著自己獨特的心得。中國地震局地球物理研究所擁有豐富的國家地震數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的地震專業(yè)領(lǐng)域，在地球物理方法研究，地震學、強震動地震學、應(yīng)用地震學和應(yīng)用地球物理學研究，工程結(jié)構(gòu)地震安全性評估以及地震災(zāi)害損失預測與評估方面有更大的優(yōu)勢。研究所的學生畢業(yè)后大多去了地震局、設(shè)計院、城市規(guī)劃局、高校等，也有很多國外的優(yōu)秀學子加入了研究所。

陳學良認為，家長式一手包辦的教學模式不利于學生成長。身為導師，陳學良對學生有著高標準、嚴要求。求知的路上難免會遭遇“滑坡”，每當他的學生遇到這些“坎坷”時，陳學良都會鼓勵他們迎難而上，讓他們?nèi)サ?，去?jīng)歷，他認為人生不可能只有一片坦途，路途中野蠻生長的荊棘和縱橫交錯的蜿蜒小道也是人生值得紀念的風光，只有受傷過、坎坷過，才能迅速成長，有所收獲，破繭成蝶。

經(jīng)過幾次的出國訪問，陳學良深深明白了交流的重要性，他鼓勵自己的學生多參與國際交流?！坝⒄Z不是我們的母語，但不應(yīng)該因此就羞澀退卻”，他告訴學生要勇敢地說出來，多跟專家討論，多參加國際會議，只有交流才能共同進步，只有交流才能融會貫通，災(zāi)害面前無國界，只有全人類共同攜起手來，集思廣益，才能與自然和平共處。

在對未來的計劃中，陳學良希望在地殼、上地幔中波動傳播與衰減，震源過程與斷層破壞模擬理論，地殼“基巖”構(gòu)造和震動特性，輸入地震動評價及其應(yīng)用，強震觀測技術(shù)與研發(fā)等研究領(lǐng)域有所突破，希望有機會和相關(guān)領(lǐng)域、有關(guān)部委和研究所，如應(yīng)急管理部門、自然資源部門、防災(zāi)減災(zāi)部門、地質(zhì)災(zāi)害部門、各級政府部門等領(lǐng)域的專家聯(lián)合起來，共同為老百姓和我國防震減災(zāi)事業(yè)做貢獻。這些合作項目一旦實行，必將是跨領(lǐng)域、多學科、具有國際創(chuàng)新性的大項目。另外，國家鼓勵公益二類研究所積極支撐科技成果轉(zhuǎn)化，從國內(nèi)目前的狀況來看，尚缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件和面向高、精、尖國際前沿領(lǐng)域的硬件平臺，某些方面仍需依賴國外進口，陳學良為此十分擔憂，他希望有朝一日能研發(fā)出打上中國烙印的軟件。要想實現(xiàn)這一系列目標，發(fā)掘人才是關(guān)鍵性的一步，陳學良迫切地希望能培養(yǎng)出更多有為青年，共同發(fā)展地震地球物理理論、技術(shù)和開展防震減災(zāi)研究，共同為實現(xiàn)偉大的中國夢而努力奮斗！