冰川均衡调整（GIA）是固体地球对末次冰期的动力学响应。人类对GIA过程的关注始于18世纪以前，瑞典人“发现”当地海平面在下降，直到1765年，通过海岸较详细的测量研究才认识到海平面并没有在下降，而是陆地在不均匀地隆升。

末次冰期以来，地球受冰负荷和海水负荷变化激发，GIA过程主要体现为地幔物质的流动和地壳的运动。如图所示，在冰进期，巨大的冰质量负荷使地壳表面产生变形，即冰盖下方地壳下沉，并且驱使“流体”地幔岩石向冰盖地区外运移，在冰盖外围产生“外围隆起”。在冰退期和冰后期，冰负荷的渐渐移去则导致其下面地壳的隆升或回弹，地幔流体岩石的回流的过程。

在GIA过程中，固体地球表现为黏弹性，例如，在冰退阶段，以弹性变形占主导地位，地壳因卸载而快速回弹；在冰后期，负荷完全消失，无弹性变形，地壳回弹表现为缓慢的粘滞流动，回弹速率因此以指数衰减。由于GIA过程给人们最直接的感受就是冰后期的回弹，所以过去GIA过程及其研究限于冰后回弹（PGR），然而，GIA引起的地壳变形除了垂直运动，还有水平运动，而且还引起海平面变化、地球重力场的变化、地球应力场的变化和地球旋转变化等，所以GIA概念及其研究有很广的内容，尽管PGR及其研究目前也被广义化，赋予相同的内涵，但“冰川均衡调整（GIA）”代替“冰后回弹（PGR）”，更科学和合理。

从20世纪30年代开始，科学家基于不断完善地球模型和负荷理论开展GIA研究，其关键工作就是针对不断接近真实的地球模型，发展GIA模拟理论和方法。十九世纪七十年代末和八十年代初，GIA研究取得里程碑式的突破，以加拿大多伦多大学的Peltier教授为首的科学家成功地建立了球对称、非自转、Maxwell线性粘弹性、各向同性地球（简称SNRVEI模型）的模拟理论，直至今日，该理论仍广泛使用。近些年来，就横向非均匀地球模型，科学家提出了谱理论和有限元等数值算法。随着卫星重力、GPS、InSAR等空间大地测量的发展，提供高质量约束，为研究新的GIA模型提供了优越条件。

我国未发现统一的末次冰期大冰盖，所以我国的GIA 研究主要针对全球角度展开的。许厚泽等基于频率依赖粘滞度模型，解算了地球对表面负荷的脉冲响应，揭示在GIA的长期过程中，地幔粘滞性起重要作用。汪汉胜等系统地研究了球对称粘弹地球的负荷问题，提出了计算负荷勒夫数的稳定算法，论证了简正模分析中地球模型分层简化的可行性。近几年来，汪汉胜与加拿大卡尔加里大学胡百卓教授合作，发展了横向非均匀地球负荷问题的有限元算法，结合成熟的商用有限元软件，实现了三维模型的数值计算。GIA研究目前的发展方向是采用粘弹参数三维变化的地球模型，考虑地幔可压缩、地球的旋转变形等物理因素，发展和利用三维GIA模拟的新算法，对包括RSL变化、地壳位移、重力场等在内的多种观测数据，利用多种观测约束，开展基于三维地球模型的正反演研究。

GIA研究具有非常重要的科学价值，为探索地幔流变性、热对流、板块构造、板块俯冲和热柱上升等提供基本的约束，能估计末次冰期冰盖的分布范围和厚度，对板块运动和全球变暖监测等提供重要改正。GIA对固体地球物理学、大地测量学、地貌学、海洋学、冰川学、气候变化、水资源、天文学等学科具有重要的影响。

参考文献：

[1] 汪汉胜,Wu patrick，许厚泽冰川均衡调整(GIA)的研究. 地球物理学进展.2009,24(6).

[2] 汪汉胜，许厚泽，李国营．SNREI弹性地球模型表面负荷勒夫数数值计算的新进展［Ｊ］．地球物理学报，1996，39（增刊）：182 198.

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[4]汪汉胜．粘弹负荷形变理论的应用[D]．北京：中国科学院研究生院，1999．

[5] 王志勇．横向非均匀地球模型的负荷响应[D]．北京：中国科学院研究生院博士学位论文，2007．

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（相龙伟供稿）