地幔对流是驱动地球各种动力学行为的引擎，直接或间接导致了几乎所有大尺度的构造和地质活动（Davies，1999）。地幔对流也会对岩石圈施加垂向的应力，使地表产生起伏，这一起伏称为动力地形。地表地形主要受均衡地形——地壳和岩石圈厚度及密度横向不均匀导致的地形——所控制，但动力地形是窥探深部地幔动力学的重要窗口。学者通常用两种方式来约束它的空间分布和振幅。一种是通过从观测地形中去除沉积物、地壳厚度等岩石圈的均衡贡献来估计，结果称作残余地形，它可能只是动力地形的近似；另一种是通过地幔对流模型来预估，也叫预测动力地形。 

　　人们很早就意识到小尺度动力地形的存在，例如20世纪70年代讨论的夏威夷热点链旁数百至上千公里的隆起。但对于大尺度（5000—10000 km以上波长）动力地形是否存在，它的振幅和空间分布等问题，两种方法一直存在显著差异。例如根据预测动力地形，全球最低值在东南亚区域（图1a），其幅度可达-1 km甚至更低，但残余地形给出的估计为正或接近于0 m（Flament et al., 2013）。这种差异导致一些学者对大尺度动力地形的存在乃至地幔对流模型的可靠性提出质疑。 

　　为了更好地约束残余地形，Hoggard et al.（2016）编制了一个由海洋区域内2000多个高精度观测点组成的数据库。对于每一观测点，先根据地震反射和折射剖面分析，从观测地形中去除沉积层加载和地壳厚度变化所造成的均衡影响，再利用经验模型去除海洋岩石圈随年龄冷却的影响，得到残余地形，后利用正则化的最小二乘法，将残余地形进行球谐展开，最后得到残余地形的波长、空间分布和振幅。由于高精度残余地形数据数量稀少，他们在进行球谐展开时，联合了低精度但分布更为广泛的海洋残余地形和陆地残余地形数据（由于饱受质疑，在其之后的研究中陆地数据已被放弃）。得到的结果（图1b）和前人的残余地形类似：长波长动力地形振幅不可能超过500 m，因此大尺度地幔对流对地表构造的影响有限。 

图1 残余地形与地幔对流模型预测的动力地形对比。（a）忽略浅层圈层结构的地幔对流模型预测的现今动力地形(Flatment et al., 2013)；（b）根据岩石圈密度结构及重力场等观测数据推测的残余地形（Hoggard et al., 2016）；（c-e）Davies等通过地幔对流模型预测的动力地形，其中（c）中不包含浅部地幔和岩石圈结构的影响，（d）则包含了两者的作用(但去除海洋岩石圈随年龄冷却的部分)，（e）为（d）去除浅部热均衡后的结果（最终获得的动力地形）（Davies et al., 2019及附图）

　　杨亭等（Yang and Gurnis，2016；Yang et al.，2017）通过对合成地形及观测重力场的系统分析指出，动力地形长期存在争论很大程度上来自于残余地形估计的不准确性，Hoggard等使用低精度的残余地形污染了其获得的高精度数据，使用目前稀疏分布的高精度残余地形数据可以有效地推测出长波长动力地形的分布，其结果和长期以来预测动力地形在空间分布和振幅上均一致。 

　　最近澳大利亚国立大学Davies et al.（2019）对Yang et al.（2017）的工作进行了验证和扩展，认为深部和浅部的地幔对流都对地表地形都有重要影响，研究成果发表在Nature Geoscience上。 

　　他们主要进行了以下两方面的工作。 

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