拉蒙特-多尔蒂地球观测所

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拉蒙特-多尔蒂地球观测所（英语：Lamont-Doherty Earth Observatory，缩写：LDEO）是哥伦比亚大学地球研究所的一个单位, 也是一个气候学院的科学研究中心。它专注于地球科学和气候的研究。观测所的校园，约189 英亩（64 公顷），座落于纽约帕利塞德（Palisades）。位于曼哈顿以北 18 英里（29 公里）的哈德逊河边上。

历史

Lamont-Doherty 地球观测所 (LDEO) 成立于 1949 年，当初名为拉蒙特地质观测所（Lamont Geological Observatory），这命名是因为该所建立于 由Thomas W. 和 Florence Haskell Corliss Lamont所捐赠给哥伦比亚大学的周末庄园[1]。观测所的创始人和第一任所长是 Maurice "Doc" Ewing，他是一位地震学家，因致力推动研究固体地球科学而被赞誉，这些研究包括使用声波采集海底岩石和沉积物的构造成像图[2]。他也是第一个从海底采取沉积物岩心样本的人[3]， 目前采取沉积物岩心已是常见，并提供研究地球气候和海洋温盐环流的重要资料。 1969 年，观测所更名为 Lamont-Doherty，以纪念 Henry L. 和 Grace Doherty 慈善基金会捐赠的大笔基金； 1993 年，它又更名为拉蒙特-多尔蒂地球观测所，以表彰观测所从事更广泛的地球科学领域的研究。拉蒙特-多尔蒂地球观测所目前是哥伦比亚大学的地球科学研究中心，也是该大学的一个学术单位，培养博士和硕士学生。观测所的目标是共同解决地球及其居民所面临的复杂环境问题，特别关注及推进可持续发展的科学研究以及支持世界穷困地区的需求[4]。

为了支持更广泛的科学界的研究工作，Lamont-Doherty 操作运营运一条长235 英尺（72 m）的研究船 R/V Marcus Langseth，该船装设有研究地质、地震、海洋和生物学等所需的设备仪器。 Lamont-Doherty 还拥有世界上最大的海洋沉积岩芯库以及许多专业研究实验室。

使命宣言

哥伦比亚大学的拉蒙特-多尔蒂地球观测所是世界领先的研究中心之一，致力于研究有关自然界起源、演化和未来的基础知识。300 多名研究科学家和学生，在各个大陆和海洋中收集资料。在1971年，在观测所研究的台湾大学地质系毕业生共达十一位。首创观测所博士班历史。他们的研究领域从最深处的地球到大气层的外围。从全球气候变化到地震、火山活动、不可再生的资源、环境危害等。当面临地球灾害时，观测所可为人类提供资料做一个合理的选择。

主要成就

Lamont-Doherty 科学家对地球科学做出了许多贡献，其中包括：

对支持板块构造和大陆漂移学说提供了第一个确凿证据 [5][6][7]。

首先解释了大规模海洋环流系统在气候突变中的影响[8]。

提供了地球内核比地球其他部分旋转得更快的第一个证据[9][10]。

率先绘制全球海洋测深图[11]。

首先证明地球过去气候的变化与地球自转，轨道以及太阳输能量出的变化有关[12] [13][14][15]。

首次成功预测与厄尔尼诺事件相关的极端天气[16][17]。

首先使用地震仪检测核爆炸，并继续监测禁止核试工作[18][19]。


开发了第一台月球地震仪，并最早分析月球的结构和构造活动[20]。

主要部门

生物学和古环境

生物和古环境部 (BPE) 包括海洋学家、地质学家、地球化学家、生物学家和环境科学家，进行两项相互关联的研究。因为所有生物有机体都记录了它们生存的环境，BPE 科学家就可利用生物学来找寻有关地球过去环境的线索。也研究现代环境如何影响当今的生物学。研究的主要来资料源，包括深海沉积物岩心（以及其所含的浮游植物和浮游动物化石）、珊瑚礁样本和树木年轮。

地球化学

地球化学部是研究过去和现在支配地球环境的因素。 利用化学和同位素分析，研究空气、水、生物遗骸、岩石和陨石样本，以解决广泛的科学问题。从世界贸易中心倒塌排放的微粒和化学污染物，到地球过去气候的变化，以及与地幔和地核的分化和形成有关的基本化学过程。早期地球化学部门由Wallace S.Broecker Paul W.Gast 两位科学家共同领导，他们指导的华人研究生包括顾德隆，李远煇，孙贤𬬸及彭宗宏等人，均为台湾大学毕业生。

海洋地质和地球物理学

顾名思义，海洋地质和地球物理学部 (MG&G) 的科学家主要研究是地球海底的结构和演化。 使用的科学仪器包括侧扫声纳，卫星的遥感和多频道地震测量来绘制地表和地下构造图。 MG&G 研究人员的早期成功是发现了海底扩张，这就导致人们普遍接受地震是由板块构造运动所造成的。 其他研究包括冰盖和基岩之间的界面、哈德逊河中的沉积物运输以及深海中的陨石撞击等。这部门早期由 James D. Hays Lynn R. Sykes两位科学家共同领导，他们指导的华人研究生包括陈培心等人，为部门博士班首届华人。

地震学、地质学和构造物理学部（SGT)

研究范围包括地震学、地质学和构造物理学，以及专门研究理论和观测地震学、固体地球动力学、岩石力学、构造地质学，以及沉积地质学。研究目是了解地震起因， 地壳、地幔和地核的结构， 以及板块构造的运动和变形。 此外，该部门还为科学界提供多个共享设施。 SGT 与美国地质调查局合作，在美国东北部设置地震仪网络，与美国国家科学基金会 (NSF) 开展海底地震学研究，并为世界各地的政府和学术研究人员提供准确的震源资料。

海洋运营办公室和 R/V Marcus G. Langseth

Lamont-Doherty 的航海研究始于 1953 年，当时收购了 R/V Vema，并成立了一个小组来支持研究任务。 今天，此办公室负责监督最新研究船 R/V Marcus Langseth 。该船利用各种地球物理成像系统收集地球物理和海洋学资料。

地球与环境科学系

地球与环境科学系 (DEES) 是哥伦比亚大学的教育部门，位于拉蒙特-多尔蒂校区，旨在培养在大学和巴纳德学院就读的研究生和本科生。 DEES 的 Lamont-Doherty 办公室主要支持该系的研究生课程，但许多本科生也在观测所上课并进行研究。 每年均有80 到 90 名博士班研究生。在1971年，在观测所研究的台湾大学地质系毕业生共达十一位。首创观测所博士班历史。研究生攻读的专业学位，包括水地球化学、大气科学、气候科学、生态生理学、地质学、古气候学、古生物学、物理海洋学、固体地球物理学和固体地球化学。 Lamont-Doherty 的具体项目由哥伦比亚和纽约都会区其他教育附属机构进行合作。

岩芯储库

Lamont-Doherty Core Repository 是一个海底采集的沉积物岩芯和岩石的储存库，也是数字数据的档案库。 存储库的岩芯采自各大洋，总长超过 72,000 米。 为研究地球气候和环境，以及用于教育目的提供所需标本。

树环实验室

树轮实验室 (TRL) 致力于应用世界各地的树轮研究，以增进对地球过去气候和环境历史的了解。目前的研究集中在使用网络年轮数据研究区域气候、全球气候，和人为因素对树木生长的影响，以及开发新的定量技术。

海底地震实验室

海底地震学 (OBS) 实验室与 NSF 的国家共享海底地震仪仪器 (OBSIP) 合作，开发和操作测量海底变形的仪器。这些仪器所收集的资料，是研究诸如海底扩张和新地壳形成、海底下的对流和热液过程以及俯冲板块的消失等现象。

拉蒙特合作地震台网

Lamont-Doherty 合作地震台网 (LCSN) 在康涅狄格州、特拉华州、马里兰州、新泽西州、纽约州、宾夕法尼亚州和佛蒙特州等七个州，操作40个地震台站，用以监测美国东部的地震。该网络是高级国家地震系统 (ANSS)之一，也提供地震灾害的关键资料于美国地质勘探局。它还为地震网站提供专业人员训练。

数据库和存储库

Lamont-Doherty 拥有广泛的地球物理数据库和知识库，有助于科学研究、教育和推广。 许多数据库都可以在线获取，实体标本对世界各地开放索取。馆藏的数字数据库目前也日益增加。

参考文献

  1. ^ LDEO History
  2. ^ Marine Geology History
  3. ^ R. L. Bond, "A Core a Day Keeps 'Doc' Happy," L. Lippsett, (ed.), Lamont–Doherty Earth Observatory: Twelve Perspectives on the First Fifty Years (1949–1999), (Columbia Univ. Press: New York, 1999), 75–84; available at http://www.ldeo.columbia.edu/res/fac/CORE_REPOSITORY/RHP5d.html （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  4. ^ The Earth Institute
  5. ^ N. D. Opdyke, et al., "Paleomagnetic study of Antarctic deep-sea cores," Science 154(1966): 349–357.
  6. ^ Heirtzler, J. R., et al., "Marine magnetic anomalies, geomagnetic field reversals, and motions of the ocean floor and continents," Journal of Geophysical Research, 73(1968): 2119–2136.
  7. ^ Pitman, W. and M. Talwani, "Sea-floor spreading in the North Atlantic," GSA Bulletin, 83(1972): 619–646.
  8. ^ W. Broecker and G. Denton, "The role of ocean-atmosphere reorganizations in glacial cycles," Geochemica, 53(1989): 2465–2501.
  9. ^ X. Song and P. G. Richards, "Seismological evidence for differential rotation of the Earth's inner core," Nature, 382(1996): 1131–1137
  10. ^ J. Zhang, et al., "Inner core differential motion confirmed by earthquake waveform doublets," Science, 309(2005): 1357–1360.
  11. ^ M. Tharp, "Connect the dots: Mapping the seafloor and discovering the mid-ocean ridge," L. Lippsett, (ed.), Lamont–Doherty Earth Observatory: Twelve Perspectives on the First Fifty Years (1949–1999), (Columbia Univ. Press: New York, 1999), 31–37, available at: http://www.whoi.edu/sbl/liteSite.do?litesiteid9092&articleId13407 （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  12. ^ M. Ewing and W. L. Donn, "A theory of ice ages," Science, 123(1956): 1061–1066.
  13. ^ CLIMAP, "The Surface of the ice-age Earth," Science, 191(1976): 1131–1137.
  14. ^ J. D. Hays, J. Imbrie, and N. J. Shackleton, "Variations in Earth's orbit—Pacemaker of ice ages," Science, 194(1976): 1121–1132.
  15. ^ G. Bond, et al., "Persistent solar influence on North Atlantic climate during the Holocene," Science, 294(2001): 2130–2136.
  16. ^ M. A. Cane, S. E. Zebiak and S. C. Dolan, "Experimental forecasts of El Niño," Nature, 321(1986): 827–832.
  17. ^ M. A. Cane, et al., "Forecasting Zimbabwean maize yield using eastern equatorial Pacific sea-surface temperature," Nature, 370(1994): 204 – 205.
  18. ^ J. Oliver and M. Ewing, "Seismic surface waves at Palisades from explosions in Nevada and the Marshal Islands," PNAS, 44(1958): 780–785.
  19. ^ P. Richards and W-Y. Kim, "Advances in Monitoring Nuclear Weapon Testing," Scientific American, March 2009, available at: http://www.sciam.com/article.cfm?idadvances-in-monitoring-nuclear.
  20. ^ G. Latham, et al., "Moonquakes and lunar tectonism," Earth, Moon, and Planets, 4(1972): 373–382.
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