在現實的學習和工作中,每個人都時刻在接觸論文。論文是為了學術交流而描述學術研究成果的工具。那麽,如何寫論文呢?以下是我整理的壹些典型的地球物理原理論文,希望對妳有所幫助。
標題:
幾個典型的地球物理原理
摘要:
地球物理學是壹門地質礦產學科,以從固體內核到大氣層邊界的整個地球為研究對象。涉及的基本原理涵蓋了物理、地球化學、地質等學科的綜合內容,對學生的邏輯思維能力和數值計算能力要求較高。本文著重討論解決地球物理問題所必需的幾個基本原理。
關鍵詞:
典型;地球物理學;原則
從地球物理的組成來看,主要有兩種。壹個是理論地球物理學,研究大尺度和壹般原理。二是勘探石油、金屬、非金屬礦產或解決其他地質問題,稱為應用地球物理學。顯然,理論地球物理是實際應用的前提,地球物理的基本原理是理論內容中最基礎的部分。
壹、地球形狀和重力分布的基本原理
地球是太陽系的壹顆行星,有自轉也有公轉。壹般來說,地球的形狀是兩極略扁、赤道略鼓的橢球體。對地球形狀的研究是大地測量學和固體地球物理學的共同課題。其目的是利用幾何方法、重力方法和空間技術確定地球的形狀和大小、地面點的位置和重力場的精細結構。地球的形狀主要是由地球的重力和其自轉產生的離心力決定的,地球非常接近壹個旋轉橢球體,其長半軸為6378136米,扁率為637。嚴格來說,地球的形狀應該是指地球表面的幾何形狀,但地球的自然表面是極其復雜的,所以科學上人們以平均海平面及其向大陸內延伸形成的大地水準面作為地球形狀的研究對象,因為大地水準面與地球表面的形狀非常接近,具有明顯的物理意義。然而,大地水準面不是簡單的數字表面,因此不可能在該表面上直接測量和處理數據。從力學角度來說,如果地球是壹個旋轉的均勻流體,那麽它的平衡形狀應該是壹個旋轉的橢球體。於是人們進壹步設想用壹個合適的旋轉橢球來近似大地水準面。確定這個橢球體,只需要知道它的形狀參數(長半軸A,扁率α)和物理參數(地心引力常數GM和旋轉角速度ω)。最接近大地水準面的橢球稱為平均地球橢球。如果能夠確定大地水準面與橢球面之間的偏差,即大地水準面與橢球面之間的間隙(大地水準面間隙n)和傾角(垂直偏差θ),就可以完全確定大地水準面的形狀。
地球的引力來自牛頓萬有引力定律,即宇宙中任意兩個粒子相互吸引,其引力與它們的質量成正比,與它們距離的平方成反比。地面點的近似重力為980Gal,赤道重力值為978Gal,極地重力值為983Gal。由於地球的極端曲率和晝夜運動,重力從赤道到兩極趨於增加。地球上重力的大小和方向只與被吸引點的位置有關,理論上應該是不變的,但重力是隨時間變化的,即不同時間在同壹點觀測到的重力是不壹樣的。
第二,地震和彈性波在地球中的傳播規律。
地震波是壹種在地下傳播的振動,它必然與巖石的彈性有關。壹般假設巖石是完全彈性體。在地震波的計算中,地球介質可視為各向同性的完全彈性體。在地震波理論中,通常將地球介質視為均勻、各向同性、完全彈性的介質,這只是壹種簡化的假設。實踐證明,這種假設可以大大簡化分析,而且在大多數情況下,其結果與觀測結果相當壹致。研究地震波在地球中的傳播主要有兩種方法:動力學方法和運動學方法。動力學方法是直接求解波動方程,研究平面波在平面分界面上的反射和折射,均勻半空間和平行層狀空間中的地震面波,球對稱模型的地球自由振蕩。這種方法比較繁瑣,本書就不介紹了。我們介紹第二種方法:運動學方法,將波動方程的求解簡化為波傳播的射線理論,利用地震射線的概念研究地震波在地球中傳播的運動學特征。
地震波在地球中傳播的研究主要基於以下基本原理。壹種是惠更斯原理,即在均勻彈性介質中,點振源產生球面波,向四周傳播。當距離r趨近於無窮大時,球面波前半徑大,曲率小,然後球面波變成平面波。第二個是費馬原理,即地震波沿射線的旅行時間(傳播)與沿其他任何路徑相比都是最小的。換句話說,波總是沿著傳播時間最少的路徑傳播,這也被稱為費馬最小原理和射線原理。
綜上所述,惠更斯是從波前的角度來描述波在介質空間中的傳播規律,而費馬原理是從波射線的角度來描述波的傳播規律。
第三,地球的磁現象和地球的電性質
地磁現象是指地球周圍磁場的空間分布。地球磁場類似於位於地球中心的磁偶極子的磁場。它的磁南極(S)大致指向地理北極,它的磁北極(N)大致指向地理南極。其磁力線的分布特點是赤道附近的磁場方向是水平的,而兩極附近的磁場方向是垂直於地球表面的。地球表面的磁場在各種因素的影響下隨時間而變化,地磁的南北極與地理上相反。地磁場包括兩部分:基本磁場和變化磁場。基本磁場是地磁場的主要部分,源於地球內部,相對穩定,屬於靜磁場。變化磁場包括地磁場的各種短期變化,主要來源於地球內部,相對較弱。地磁場的變化可以分為兩種類型:平靜變化和擾動變化。地磁場的強度約為0.5-0.6高斯。
根據對大氣電現象的探測,從靜電的角度來看,地球和大氣近似形成壹個有泄漏的球形電容器。根據大氣電測量,靠近地表的電場垂直於地表,晴天時其值約為E=100V/m,而地表電荷密度為-8.85× 10-10C/m2,由此可計算出地表攜帶的總負電荷為4.565438。總電流約為1350安培,在大氣中消耗的總電功率為P = 520億瓦。由於整個地球的自轉,正負電荷分離,正電荷分布在地核,負電荷分布在地表,然後在外層產生壹個環形電流,電流的方向是由東向西(電流的方向與負電荷的方向相反),從而產生由南向北的地磁。
四。結論
了解地球物理學的基本理論和原理,有助於學生建立自我知識框架,同時對地球物理學的整體內容有非常好的梳理作用。筆者也建議廣大在校學生可以從最基礎的內容開始研究,以便在以後的學習中有壹定的優勢。
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