几篇典型的地球物理原理论文

在现实的学习和工作中，每个人都时刻在接触论文。论文是为了学术交流而描述学术研究成果的工具。那么，如何写论文呢？以下是我整理的一些典型的地球物理原理论文，希望对你有所帮助。

标题:

几个典型的地球物理原理

摘要:

地球物理学是一门地质矿产学科，以从固体内核到大气层边界的整个地球为研究对象。涉及的基本原理涵盖了物理、地球化学、地质等学科的综合内容，对学生的逻辑思维能力和数值计算能力要求较高。本文着重讨论解决地球物理问题所必需的几个基本原理。

关键词:

典型；地球物理学；原则

从地球物理的组成来看，主要有两种。一个是理论地球物理学，研究大尺度和一般原理。二是勘探石油、金属、非金属矿产或解决其他地质问题，称为应用地球物理学。显然，理论地球物理是实际应用的前提，地球物理的基本原理是理论内容中最基础的部分。

一、地球形状和重力分布的基本原理

地球是太阳系的一颗行星，有自转也有公转。一般来说，地球的形状是两极略扁、赤道略鼓的椭球体。对地球形状的研究是大地测量学和固体地球物理学的共同课题。其目的是利用几何方法、重力方法和空间技术确定地球的形状和大小、地面点的位置和重力场的精细结构。地球的形状主要是由地球的重力和其自转产生的离心力决定的，地球非常接近一个旋转椭球体，其长半轴为6378136米，扁率为637。严格来说，地球的形状应该是指地球表面的几何形状，但地球的自然表面是极其复杂的，所以科学上人们以平均海平面及其向大陆内延伸形成的大地水准面作为地球形状的研究对象，因为大地水准面与地球表面的形状非常接近，具有明显的物理意义。然而，大地水准面不是简单的数字表面，因此不可能在该表面上直接测量和处理数据。从力学角度来说，如果地球是一个旋转的均匀流体，那么它的平衡形状应该是一个旋转的椭球体。于是人们进一步设想用一个合适的旋转椭球来近似大地水准面。确定这个椭球体，只需要知道它的形状参数(长半轴A，扁率α)和物理参数(地心引力常数GM和旋转角速度ω)。最接近大地水准面的椭球称为平均地球椭球。如果能够确定大地水准面与椭球面之间的偏差，即大地水准面与椭球面之间的间隙(大地水准面间隙n)和倾角(垂直偏差θ)，就可以完全确定大地水准面的形状。

地球的引力来自牛顿万有引力定律，即宇宙中任意两个粒子相互吸引，其引力与它们的质量成正比，与它们距离的平方成反比。地面点的近似重力为980Gal，赤道重力值为978Gal，极地重力值为983Gal。由于地球的极端曲率和昼夜运动，重力从赤道到两极趋于增加。地球上重力的大小和方向只与被吸引点的位置有关，理论上应该是不变的，但重力是随时间变化的，即不同时间在同一点观测到的重力是不一样的。

第二，地震和弹性波在地球中的传播规律。

地震波是一种在地下传播的振动，它必然与岩石的弹性有关。一般假设岩石是完全弹性体。在地震波的计算中，地球介质可视为各向同性的完全弹性体。在地震波理论中，通常将地球介质视为均匀、各向同性、完全弹性的介质，这只是一种简化的假设。实践证明，这种假设可以大大简化分析，而且在大多数情况下，其结果与观测结果相当一致。研究地震波在地球中的传播主要有两种方法:动力学方法和运动学方法。动力学方法是直接求解波动方程，研究平面波在平面分界面上的反射和折射，均匀半空间和平行层状空间中的地震面波，球对称模型的地球自由振荡。这种方法比较繁琐，本书就不介绍了。我们介绍第二种方法:运动学方法，将波动方程的求解简化为波传播的射线理论，利用地震射线的概念研究地震波在地球中传播的运动学特征。

地震波在地球中传播的研究主要基于以下基本原理。一种是惠更斯原理，即在均匀弹性介质中，点振源产生球面波，向四周传播。当距离r趋近于无穷大时，球面波前半径大，曲率小，然后球面波变成平面波。第二个是费马原理，即地震波沿射线的旅行时间(传播)与沿其他任何路径相比都是最小的。换句话说，波总是沿着传播时间最少的路径传播，这也被称为费马最小原理和射线原理。

综上所述，惠更斯是从波前的角度来描述波在介质空间中的传播规律，而费马原理是从波射线的角度来描述波的传播规律。

第三，地球的磁现象和地球的电性质

地磁现象是指地球周围磁场的空间分布。地球磁场类似于位于地球中心的磁偶极子的磁场。它的磁南极(S)大致指向地理北极，它的磁北极(N)大致指向地理南极。其磁力线的分布特点是赤道附近的磁场方向是水平的，而两极附近的磁场方向是垂直于地球表面的。地球表面的磁场在各种因素的影响下随时间而变化，地磁的南北极与地理上相反。地磁场包括两部分:基本磁场和变化磁场。基本磁场是地磁场的主要部分，源于地球内部，相对稳定，属于静磁场。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要来源于地球内部，相对较弱。地磁场的变化可以分为两种类型:平静变化和扰动变化。地磁场的强度约为0.5-0.6高斯。

根据对大气电现象的探测，从静电的角度来看，地球和大气近似形成一个有泄漏的球形电容器。根据大气电测量，靠近地表的电场垂直于地表，晴天时其值约为E=100V/m，而地表电荷密度为-8.85× 10-10C/m2，由此可计算出地表携带的总负电荷为4.565438。总电流约为1350安培，在大气中消耗的总电功率为P = 520亿瓦。由于整个地球自转，正负电荷分离，正电荷分布在地核，负电荷分布在地表，然后在外层产生一个环形电流，电流的方向是由东向西(电流的方向与负电荷的方向相反)，从而产生由南向北的地磁。

四。结论

了解地球物理学的基本理论和原理，有助于学生建立自我知识框架，同时对地球物理学的整体内容有非常好的梳理作用。笔者也建议广大在校学生可以从最基础的内容开始研究，以便在以后的学习中有一定的优势。

参考资料:

[1]滕继文。中国地球物理研究面临的机遇、发展空间和时代挑战[J]。地球物理学进展，2007，04:1101-1112。

、任、华西拉。地球物理中电磁场的正演模拟与反演[J].地球物理学进展，2007，04:1181-1194。

陈云台，滕继文，张中杰。地球物理学的回顾与展望[J].地球科学进展，2001，05:634-642。

霍振华，戴世坤，蒋。地球物理中电磁积分方程的正演模拟[J].地球物理学进展，2014，02:742-747。

；