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子午工程二期电离层高频多普勒监测仪初步观测结果
郝永强, 代国峰, 张东和 等
摘要：子午工程二期计划在漠河、北京、武汉、深圳四地分别建设由一个发射站和三个接收站构成的电离层高频多普勒监测台阵. 本文介绍了为此研制的电离层高频多普勒监测仪的进展和试观测期间取得的一些观测结果. 通过与电离层测高仪进行交叉对比，设备的性能和探测能力得到了验证. 目前该设备已部署7个站点进行试观测，本文报告了该设备探测到的太阳耀斑导致的电离层扰动、电离层行进式扰动、大尺度电场导致的多站同时扰动等多种现象. 未来子午工程二期建成后，该设备将具备我国上空北至漠河、南至广东的电离层扰动监测能力，并与其它探测手段融合发挥空间天气综合监测网络的最大效能. 【查看详情】
地球磁层软X射线信号的辐射特性研究
孙天然, 张颖洁, 韦飞 等
摘要：太阳风-磁层耦合和地球空间的动力学过程是空间天气的基本驱动要素，在系统尺度上认知这些过程对于空间物理和空间天气的研究至关重要. 太阳风电荷交换（solar wind charge exchange, SWCX）机制的提出，为磁层大尺度特性研究提供了一种全新的探测方式，即地球磁层的软X射线成像. SWCX发生在太阳风中的高价态重离子（例如C6+、N7+、O7+、O8+等）和中性原子或分子（例如地球空间中的中性氢原子，日球层中的中性氢原子和氦原子，彗星和其它行星上的水分子、CO2等）发生碰撞时. 太阳风离子得到一个或多个电子后进入激发态，随后在回到基态的过程中释放出一个或多个软X射线波段的光子. 地球磁层的SWCX软X射线辐射主要发生在日侧的磁鞘和极尖区，因此利用软X射线大范围成像技术可以对磁层进行远距离全景成像，从而在大尺度上认知太阳风-磁层相互作用的基本模式. 在此背景下，中欧联合空间科学卫星计划太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer, SMILE）得到立项和实施. SMILE卫星将针对日下点附近区域的磁层顶、弓激波、部分极尖区和地球极光进行成像探测，同时对太阳风等离子体和磁场进行原位测量. SMILE卫星计划于2024—2025年发射. 本文将阐述地球磁层软X射线辐射的机制、回顾磁层软X射线辐射观测证据及辐射特性方面的研究、总结磁层信号的模拟仿真进展、介绍磁层成像探测计划，并提出未来行星磁层软X射线成像探测的概念. 【查看详情】
基于面波走时的三维结构面波直接成像：方法综述与应用
姚华建, 罗松, 李成 等
摘要：利用面波频散数据进行各向同性和各向异性横波速度结构成像是研究全球和区域构造变形、获取地壳上地幔和近地表精细结构的一种非常有效的方法. 传统的基于频散数据的面波成像通常采用两步法，即首先反演二维相速度或群速度分布图，然后再基于格点的纯路径频散反演格点下方的一维横波速度模型，之后再拼合成三维速度模型. 在本文中我们较为详细地综述新发展的基于面波频散走时的三维面波直接成像方法体系，即面波一步法成像. 该方法体系包括通过所有路径、不同频率的面波频散走时直接反演三维各向同性横波速度结构的方法（DSurfTomo）、直接反演三维方位各向异性横波速度结构的方法（DAzimSurfTomo），以及直接反演三维径向各向异性横波速度结构的方法（DRadiSurfTomo）. 新的面波直接成像方法计算不同周期的面波射线路径，从而更好地考虑复杂结构下面波射线路径弯曲对成像精度的影响. 随后我们介绍面波直接成像方法的应用实例，包括地壳上地幔及地壳浅部的多尺度各向同性和各向异性横波速度结构的成像，这些成像研究为认识区域构造演化、孕震构造、断裂带浅部结构、成矿构造、城市地下结构等提供了重要的约束. 最后我们讨论面波直接成像方法的频散数据及模型参数化问题，以及基于有限频理论的面波直接成像和面波全波形成像，讨论并展望在面波直接成像方法框架下面波频散数据与其他地震或地球物理数据的联合成像问题. 【查看详情】
地震学全波形反演进展
祝贺君, 刘沁雅, 杨继东
摘要：全波形反演是一种基于声波/弹性/黏弹性波动方程来反演三维地球模型的高分辨率成像方法. 目前该方法已经被广泛应用于油气勘探、地壳与上地幔结构以及地幔对流的研究当中. 使用该方法，可以建立一个统一的理论和算法框架来反演地球内部的多个地震学参数模型，主要包括P波和S波速度、各向异性、黏滞性衰减、密度以及反射系数等. 通过联合解释这些地震学多参数结果，可以更好地约束地球内部的温度变化、物质构成、地幔对流以及水和挥发成分的分布. 目前，关于全波形反演的研究前沿主要包括目标函数的选取、多参数联合反演、模型正则化约束、分辨率和不确定性分析，以及其在新型地震数据，例如背景噪声和线性密集台阵中的应用. 此外，为了更好地解释反演所得到的地震学多参数模型以及探讨相关的地球科学问题，需要多学科之间的交叉合作，包括结合地震学以及岩石矿物实验和地球动力学模拟等的结果. 相关的成果对更好地认识油气储层构造、盆地结构、断层分布以及地幔对流具有重要的科学意义. 【查看详情】
热层大气密度反演与建模研究进展
雷久侯, 李若曦, 任德馨 等
摘要：热层是位于地球表面大约90 km到近1000 km的大气圈层，它与电离层和低层大气都存在着复杂的耦合关系；同时热层作为人类航天器空间活动的主要区域，其大气直接影响着各类低轨航天器的运行轨迹. 近年来，热层大气观测资料的逐步增加推动了热层大气变化特性的研究和大气模式的发展. 本文首先综述了基于多源卫星观测数据的热层大气密度反演算法. 着重介绍了基于精密轨道数据以及加速度计数据反演密度的主要算法，以及各种反演策略的优缺点. 总结了当前工程常用的MSIS、Jacchia以及DTM热层大气模式在数据源、算法实现过程及其适用范围等方面的异同. 接着介绍了基于当前最新大气密度观测数据结合已有大气模式，应用多项式、稀疏矩阵拟合以及数据同化等技术的大气模式优化研究进展. 最后概述了基于观测数据研究热层大气响应磁暴、耀斑以及日食等空间事件方面的科学进展. 【查看详情】
摘要
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PDF 10869KB磁场重联与等离子体波动之间存在显著的联系. 其中准静态波动、激波和动力学阿尔芬波的本征模是磁重联结构的重要组成部分. 而其它的高频波动，不仅能吸收粒子的自由能，还可以导致粒子的加热和反常电阻的产生. 这些多尺度的波动过程揭示了磁重联中能量转换的多尺度性质. 本文探讨了地球磁层磁重联过程中的各种等离子体波动，涵盖了动力学阿尔芬波、低混杂波、哨声波、静电孤波、离子声波以及电子尺度的高频静电波，并分析了它们在磁重联中的特性及其作用. 近期的研究成果表明，动力学阿尔芬波（kinetic Alfven wave, KAW）能够描述磁重联区域的微观结构，其中包括霍尔磁场、霍尔电场、平行电场、霍尔电流以及场向电流. 在这一过程中，霍尔电场作用于离子，有助于提高重联速率. 低混杂波主要在电流片的密度梯度较大处被激发，并对电子进行平行加热. 而哨声波是由朗道共振和回旋共振机制驱动的. 据当前研究所示，低混杂波和哨声波对于重联过程中的反常电阻效应的影响是次要的. 静电孤波多在磁重联分界线区域出现，其对等离子体的加热效应仍需进一步研究. 与此同时，关于高频静电波（例如高混杂波和电子伯恩斯坦波）的研究重点在于磁重联的扩散区，这些波被认为对该区域中的电子能量转换过程起到了关键作用. 这些最新研究成果对于深化我们对磁重联以及等离子体波动理解提供了宝贵的参考.
多期沉积埋深及成岩过程使地下储层介质具有复杂初始地应力，应力范围跨度大且分布方向复杂. 初始地应力对储层介质岩石物理与地震波传播响应具有显著影响. 地震反射透射系数方程可以量化储层性质与地球物理观测数据的关系，构建考虑初始地应力作用的地震反射透射系数方程有利于更好理解深部储层界面处地震波传播特征，为深层油气勘探奠定理论基础，正逐渐受到国内外学者的关注. 当前已提出的相关理论模型主要从固体声弹理论出发，考虑初始应力与地震波扰动引起的微小固体应变，聚焦岩石物理与地震反射透射参数化的理论方法研究，在应力诱导各向异性参数反演、地应力预测、油气储层识别等方面开展了初步实际应用探索. 本文首先介绍固体声弹理论核心内容，然后介绍了基于声弹理论的地震反射透射模型、基本假设及其阶段性应用进展，讨论了方程的局限性以及在地震勘探领域的发展方向.
流星体注入地球空间给地球带来外部物质并影响地球空间环境. 为了探知流星体对空间环境的影响，需获取不同类型流星体及其在地球大气中产生系列现象的特征. 本文介绍近期研制建设的流星不均匀体多波段探测系统. 该系统设计采用光学大范围成像和无线电相控阵雷达与双基地全天空雷达主动探测，实现对不同尺寸流星体坠入地球高空大气/电离层后的烧蚀、蒸发和电离到流星不均匀体产生与演化等系列过程探测. 通过开发多种探测模式和相应的数据分析反演算法，获取流星体速度、质量、成分和星际来源、流星等离子体头和等离子体尾迹不均匀体的空间精细结构与演化以及低电离层“瞬时”风场等多参量信息. 利用该系统观测数据，对流星体及其产生的流星等离子体头、等离子体尾迹场向和非场向不均匀体、流星闪耀和尘埃不均匀体以及电离层不均匀体等开展了初步研究.
衰减是储层的重要基础物性，正确认识天然气水合物储层的吸收衰减机制对于准确预测水合物饱和度具有重要意义. 天然气水合物以不同形态赋存在粗粒砂岩或细粒黏土质沉积物中，而这两种水合物储层对应的衰减特征存在显著差异. 为了阐明其内部的衰减机理，近年来学者们提出了多种岩石物理模型. 其中，砂岩水合物层的衰减模型大致有两类，其中一类以三相Biot理论为基础，模型中包含多种描述水合物颗粒与砂岩颗粒间接触作用的衰减机制，如颗粒胶结、摩擦、微裂隙导致的喷射流等. 这类模型可以较合理地再现实际声波测井资料中衰减随水合物饱和度增加而增加的情况，但在地震频段无法产生有效的衰减强度. 另一类模型的衰减主要以等效颗粒模型所描述的水合物内部孔隙水与自由孔隙水之间的交换作用为主导，其能够解释砂岩水合物在地震频段的衰减现象. 黏土质沉积物中的水合物衰减研究则是首先基于等效颗粒模型模拟黏土矿物附着水的衰减机制建立背景沉积物的衰减模型；接着在其基础上通过量化纯水合物的物性和水合物赋存对背景沉积物性质的改变来完成建模. 该模型也已成功应用于地震频段的反射地震资料中. 以上衰减模型的提出使水合物的衰减研究取得了实质性进展，使研究人员能够定量化分析观测资料中的衰减现象，并通过衰减约束水合物饱和度. 然而这些模型的应用仍存在不同程度的限制：研究发现砂岩水合物储层的衰减模型无法匹配实际资料中观测到的横波衰减强度；以及黏土质水合物储层衰减模型缺少对裂隙参数的表征，在声波频段的模型结果有待验证. 为了提升模型的预测精度和应用范围，未来需对水合物赋存形态与衰减的关系加深理解，结合更多实际资料进一步深入细致地开展岩石物理研究.
致密砂岩气储层具有低孔、低渗的特征，裂缝的存在可以提高储层的渗透率，同时裂缝是油气重要的储存空间和运移通道，裂缝发育也有利于水力压裂过程中裂缝网络的形成，裂缝预测可为致密砂岩气储层的开发和部署提供重要依据. 地震振幅随方位角的变化可以提供储层中垂直裂缝的信息，本文针对HTI介质提出了一种改进的方位振幅差异反演方法，并结合岩石物理理论预测表征裂缝性质的裂缝弱度参数. 常规的反演方法一般同时反演弹性参数和裂缝参数，改进的方位振幅差异方法引入一个参考方位，构建消除各向同性背景的方位振幅差异道集，仅反演与各向异性项相关的裂缝弱度参数，充分利用方位各向异性响应，提高裂缝识别的敏感性与裂缝参数反演的准确性. 实际数据应用表明，方位振幅差异反演方法对裂缝参数预测的敏感性较常规方法有所提高，预测的裂缝弱度与测井渗透率曲线相吻合，并且与致密砂岩气储层产气性具有明显的相关性. 因此，利用方位振幅差异方法预测裂缝分布及其发育程度可为致密砂岩储层含气有利区的识别与开发提供可靠的指标.
地球物理探测在研究和发现撞击构造方面发挥着重要作用. 本文综述了地球陨石坑的重、磁、电、震等常见地球物理特征. 陨石坑最明显的地球物理特征是圆形或环形的负重力异常，其主要原因是岩石破裂和角砾化导致岩石密度降低；具有较低的磁异常，细节特征复杂，其主要原因是撞击熔融降低了陨石坑内部岩石的磁化率，陨石撞击后的改造则造成了复杂的细节特征；简单陨石坑具有较高的电导率，复杂陨石坑具有从中央隆起向周缘升高的电导率，其受控于岩石的破碎程度和上覆沉积层的含水量，破碎程度、含水量越高电导率越高；具有低的地震波速，主要原因是破碎的角砾岩和断裂具有相对原岩更低的波速. 此外，地震反射波探测发现陨石坑撞击构造有明显凹形特征. 国际上已开展了大量陨石坑的地球物理探测研究，而我国现有被发现且证实的陨石坑不仅数量稀少，其相关的地球物理探测研究更是不多见. 通过对国内外陨石坑的常见地球物理特征开展综述和总结，不仅可为我国发现更多潜在的陨石坑提供科学参考和依据，同时也为公众认识和了解撞击构造提供可靠的科普素材，进而有效拓展地球陨石坑的科研和人文价值.
火星是地球的姊妹星，研究火星对了解火星、地球乃至太阳系的演化具有重要意义. 自从1964年美国水手4号发射，首次成功地运用无线电掩星技术探知到火星的环境特征之后，国际上不少的火星任务都开展了掩星实验，取得了重要进展. 本文依据采用了无线电掩星技术进行勘探的火星探测器发射时间顺序展开调研，针对具有开创性的水手系列、火星全球勘测者、火星快车、火星大气挥发演化探测器、天问一号等，梳理分析和总结了各任务的火星无线电掩星方式以及所获取的廓线数量、位置分布、获取方式等产品信息，以及部分相关的研究结果. 本文还分析了当前火星无线电掩星探测方式存在的局限性，并探讨了可能的对策. 火星无线电掩星后续可重点考虑多颗星-星掩星结合星-地掩星方式形成掩星星座；并通过选用适当的信号探测频率、改进反演算法等方式进一步提高掩星质量；火星掩星探测手段还可与火星顶部探测雷达、直接探测等手段相结合，发展火星多源数据融合技术. 随着探测方式的不断改进，无线电掩星探测将是火星探测的重要手段. 未来会有数量越来越多、时间与空间覆盖越来越全面、精度越来越高的掩星数据用于火星的整个空间环境研究，包括大、中尺度乃至小尺度结构的特征与演化规律都将被人类掌握.
木星特洛伊小行星（Jupiter-Trojan asteroids）是位于木星稳定拉格朗日点上与木星以相同周期围绕太阳稳定运行的小天体. 木星特洛伊小行星作为行星形成过程的活化石记录了行星起源、类地行星有机物与挥发物来源及行星系统整体演化的独特信息. 迄今仅通过地基望远镜或空间望远镜对它们进行过远距离光谱观测，它们仍是太阳系最神秘的天体群之一. 在物质成分上，细粒硅酸盐被认为是构成特洛伊小行星的重要物质. 过去认为特洛伊小行星形成在5 AU附近，新的动力学模型认为特洛伊小行星来自柯伊伯带. NASA的“露西”小行星探测任务（Lucy ）将首次近距离探索这些神秘的小天体，有望为解开特洛伊小行星的身世之谜提供重要证据. 本文梳理了木星特洛伊小行星的观测历史、物理性质、光谱性质、物质组成以及形成和演化，并介绍了“露西”的探测任务与目标，为未来我国深空探测计划中的小行星探测提供支撑.
本文主要回顾了气象卫星导风的发展历程并对未来发展方向进行了阐述. 引言部分首先回顾发展历程并介绍了导风发展史上的一些里程碑事件，分别对中国、美国、欧洲以及日本的气象卫星导风情况进行了简要介绍. 第一节详细总结了多种传统气象卫星导风算法的特点和关键技术，介绍了交叉相关法、形态辨认法以及亚像元法. 此外，还描述了五种较为常用的高度指定算法，对传统导风追踪算法以及高度指定算法的原理进行了详细地描述. 第二节归纳了最近几年基于计算机视觉和机器学习技术发展起来的多种新体制的气象卫星导风产品，分别介绍了光流法、三维导风以及中尺度导风的优势和研究背景. 最后，对比了传统与新型气象卫星各种导风算法的优缺点，展望了未来的发展趋势和应用前景. 特别是指出光流法导风有着空间分辨率高、三维导风能得到更多层风场的信息、中尺度导风则能对特殊天气如热带气旋实现高时空分辨率的观测的优势，并提出三维导风与中尺度导风的应用研究将是未来重要发展方向.
对流层臭氧是一种存在于近地面、对动植物有害的光化学污染物，定量评估和研究其对植物生理的影响和机制对保障全球粮食安全和人体健康具有至关重要的作用. 由于过去三十年的快速工业化和城市化，对流层臭氧浓度正以每年约0.5%～2%的速度上升. 针对当前臭氧污染加剧的情况，根据前人的基础理论研究和实验探索，本文就臭氧对植物表观、花粉和光合作用的影响特征及机制进行了总结和分析，得到以下认识：（1）臭氧污染下植物叶片受损、光合速率和固碳能力下降，影响干物质的积累与分配，是造成作物减产的主要原因；（2）臭氧污染导致花粉细胞膜受损，细胞脂质过氧化，改变了过敏原蛋白质的结构，增加了人体呼吸道过敏的风险. 受损的化石花粉在沉积物中也有发现，通常与大规模生物灭绝同时期，推测与火山爆发或全球快速变暖导致的臭氧浓度增加有关. 这些发现表明应加强自然环境下臭氧对植物生态习性的影响研究，重视植物地下生态过程的影响，开展缓解臭氧对作物影响和耐臭氧品种选育的研究.
青藏高原深部构造与动力学机制一直是深部地球物理与大陆动力学的重点研究领域. 青藏高原东部地形起伏剧烈，地震活动频繁，金属与油气矿床丰富，揭示出青藏高原东部极为复杂的壳幔结构与深部变形及非常强烈的深部物质运动. 近年来，随着地球物理综合观测技术、深部结构成像方法、地球动力学模拟等研究的快速发展，围绕青藏高原东部的深部构造、块体运动、深部动力模式、强震活动与深部蕴震机制及成矿深部构造等方面进展显著. 青藏高原东部构造与地球物理研讨会（WTGTP）是围绕青藏高原东部深部结构与动力学机制、资源开发、地质灾害等相关地球科学问题按年度召开的学术交流研讨会. 本文基于2021年和2022年召开的第九届和第十届WTGTP的会议报告，结合近年来的相关研究成果，围绕印度—欧亚板块碰撞、构造变形特征与动力学机制以及强震活动与深部蕴震机制等主要内容，介绍了青藏高原东部的地球物理结构及深部构造变形与动力学机制的研究进展. 初步展望了青藏高原深部构造与地球物理研究前景，期望能给相关科研人员提供一点有益的参考.
R-2型旋转地震仪可同时记录旋转三分量、MEMS加速度以及倾斜角度. 利用在淮南深地实验室地面和深部地下实施的两期连续观测数据，本文分析了地面和地下加速度与倾斜观测中背景噪声的差异. 结果表明：相比于地面，深地环境背景噪声干扰更弱，频谱上二者差异可达10 dB，说明深地环境具有低振动噪声的优势. 利用倾斜数据对MEMS加速度进行倾斜校正，校正前后的对比结果显示倾斜对加速度测量具有不可忽略的影响. 地倾斜信号的时频分析结果表明，相对于地表环境，深地环境有利于进行长周期微弱地球形变信号的检测. 本文还分析了固体潮信号观测的精度要求与现有仪器的不足，证明了在深地环境下进行高精度观测的必要性.
In recent years, the risk of disasters on Earth caused by space issues has increased gradually. Future planetary exploration is of great significance to enhance the ability to monitor space disaster risks. In 2018, underground media structures at different scales were explored beneath Mars stations through the InSight mission; however, there remain significant limitations to large-scale Mars exploration. Therefore, in this study, a single-station observation system was designed by combining a single receiving station and a mobile source as a novel method for collecting planetary seismic data, thereby enabling the collection of more reliable seismic signals in early extraterrestrial explorations. To obtain a one-dimensional underground medium structure, high-order dispersion curve imaging methods were applied, and a high-resolution frequency Hankel function dispersion curve extraction method was proposed to eliminate artifacts in the dispersion curve and improve the extracted dispersion curves. The system was then extended to a multicomponent case to demonstrate the complementarity between the multicomponent and single-component results. The proposed data acquisition system provides a foundation for two-dimensional and three-dimensional underground media imaging systems. Furthermore, the feasibility of developing automotive seismic technology based on this system to address the widespread issue of viaduct collapse caused by overweight vehicles was discussed, demonstrating the importance of single-station systems in seismic imaging and source monitoring.
玛湖凹陷砾岩储层岩性、孔隙结构复杂，造成储层流体识别困难. 通过区块原油样品获取原油不同温度下的体弛豫特征，并利用两种不同体弛豫特征的模拟油样开展实验；在此基础上，选取了部分砾岩样品通过真空加压饱和水、高速离心和真空饱和模拟油的方法快速建立了饱和水、束缚水和饱和油状态，进行流体及模拟不同油水饱和状态的核磁实验分析. 实验结果表明：岩心饱和水核磁T2谱的分布范围主要受表面弛豫影响，受油相体弛豫性质的影响，不同黏度油样饱和水状态的核磁谱均与饱和水核磁谱存在差异，就本次实验的岩心样品，油样越稀，差异越明显；含油核磁谱分布形态受油相体弛豫、表面弛豫、孔隙结构和润湿性的综合影响. 结合油样的体弛豫特性，利用多组分高斯拟合对两种油样饱和的砾岩核磁T2谱进行了分析，尝试对油相体弛豫信号进行了定量评价.
南堡凹陷4号构造晚期成岩作用强烈、储层非均质性强、孔隙结构复杂，导致优质储层岩石物理特征不清及储层有效性评价难. 针对这一难题，综合利用岩心薄片鉴定、扫描电镜、X全岩衍射、毛管实验及测录、试油等数据对储层的沉积特征、成岩特征及孔隙结构特征开展相控研究，研究结果表明研究区东二、东三段沉积相主要发育辫状河三角洲相，沉积微相主要发育水下分流河道、分流间湾、河口坝等；依据成岩作用及矿物类型将成岩相划分为弱溶蚀相、黏土矿物充填相、碳酸盐胶结相、压实致密相四类；根据储层物性及压汞等数据将孔隙结构相划分为Ⅰ类大孔粗喉型、Ⅱ类大孔中喉型、Ⅲ类中孔细喉型、Ⅳ类小孔微喉型. 基于沉积、成岩、孔隙结构三种特征单元叠加聚类分析将储层岩石物理相划分为PF1-PF4四类，其中PF1为油气及油水产能高的优势储层，PF2为产能一般的含油储层，PF3为需要储层改造才有产能的较差储层，PF4为无效储层，通过测井响应规律建立岩石物理相分类评价标准，为研究区储层有效性评价、优势储层预测以及后续的滚动开发提供了技术支撑和坚实的理论基础.
神经网络是一种重要的机器学习算法，在地球物理学等领域的应用得到了迅速发展，这主要得益于其在数据建模、信号处理和图像识别等方面的强大能力. 然而，神经网络的数学基础和物理解释仍然十分不足，模型内部复杂性使得难以解释其决策过程，限制了神经网络的进一步发展. 利用数学和物理方法解释神经网络的行为仍然是一个具有挑战性的任务. 本文目标是从声波偏微分方程和有限差分方法出发设计一个声波神经网络结构，该方法将一阶声波方程转化为基于有限差分的离散化声波方程，声波方程有限差分格式与神经网络传播函数具有近似的数学表达形式，可以构建一种基于声波传播物理模型的神经网络. 声波神经网络的主要特点是：（1）具有压力-速度耦合结构和层间跳跃连接的神经网络；（2）主变量-伴随变量双流网络结构改善了训练中的梯度消失问题. 从声波偏微分方程和有限差分算法出发建立的声波神经网络具有良好数学基础和清晰的物理解释，为在数学和物理方法框架内提高网络性能提供了可行性. 数值计算结果表明，声波神经网络在CIFAR-10和CIFAR-100数据集的图像分类任务中性能有明显提升，优于传统残差神经网络. 偏微分方程神经网络建模方法可以应用于许多其他类型的数学物理方程，并为深度神经网络算法提供数学和物理解释.
1970年创刊，双月刊
主管单位：中国地震局
主办单位：中国地震局地球物理研究所
协办单位：中国地球物理学会 中国地震局地球物理勘探中心
出 版：《地球与行星物理论评（中英文）》编辑部
