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地球物理論文范文第1篇

多年來，人們一直認為經(jīng)理是公司的主宰，是公司的決策人物。許多經(jīng)理們認為發(fā)號施令、獨斷專行的工作很具誘惑力，他們希望自己高高在上，員工們應該對他們俯首貼耳，惟命是從，這樣才不失為一個總裁。他們根本沒有意識到自己鼠目寸光，因為這種管理方法只能發(fā)揮一時的作用，最終必然會導致群情激憤的?？傆幸惶焐朴诎l(fā)號施令的總裁們會驚奇地發(fā)現(xiàn)他們的做法不但沒有籠絡住員工，反而為自己樹了許多敵人，他的下屬們會隨時背叛他。當總裁們不失時機地想出新辦法控制員工行為，操縱公司一切事務時，他的雇員也正在千方百計、摩拳擦掌做好準備隨時脫離他的高壓統(tǒng)治。

這種“管理即控制”模式還會營造一種過火的政治環(huán)境。在這種環(huán)境下，勢力范圍之爭、勞工爭端、高壓統(tǒng)冶等一些現(xiàn)象屢見不鮮。這不僅會給公司帶來不良后果，而且最終還會削弱公司實力，從而使公司無法達到為用戶服務的目的，甚至還會產(chǎn)生“過分控制”的現(xiàn)象。比如把產(chǎn)品引入市場這種最簡單的事情也要經(jīng)過各級簽字，多方協(xié)商，達成協(xié)議才得以批準。由于機構的復雜，做一項簡單的工作也會不知不覺地卷入政治漩渦中。

很多人認為：大企業(yè)應該建立起龐大的管理機構對企業(yè)實施管理，也就是說：企業(yè)越大，行政機構就應該越多，企業(yè)因此才能發(fā)展。但是事實并非如此，即使是小企業(yè)，在經(jīng)理們事無巨細的干預下也不會繁榮，反而會每況愈下。但惠普公司的經(jīng)驗卻告訴我們，管理機構是可以做到又大、又富于靈活性的。為了更好地解釋這兩種管理模式所帶來的不同后果，還是讓我們看看惠普是怎樣超過Digital而成為美國第二大計算機公司的吧！

在所有的70年代繁榮一時的計算機廠商中，歷經(jīng)了15年的風風雨雨，艱難險阻，卻能轉危為安，而沒有面臨停工、破產(chǎn)和失去市場威脅的企業(yè)，也只有惠普公司一家了。

許多企業(yè)的經(jīng)理們要靠“數(shù)量”取勝。歸根到底就是要通過克扣員工工資來增加企業(yè)利潤。比爾·休略特和戴維·帕卡德（惠普公司的創(chuàng)立者）卻認為只有員工們受益，企業(yè)才會繁榮，企業(yè)應該給員工們提供一個穩(wěn)定的工作環(huán)境，幫助他們擺脫隨時被解雇的不安心理。隨時解雇員工的做法在當時的電腦界是很正常的。但比爾和戴維卻認為，強大的企業(yè)應該是一個團結協(xié)作的團體，應創(chuàng)立一種不拘禮節(jié)的公司作風。在經(jīng)營和管理惠普公司的過程中，比爾和戴維創(chuàng)立了一種為員工服務的企業(yè)文化。在這種新型管理模式的指導下，惠普公司不斷繁榮發(fā)展。

當時惠普公司的主要競爭對手是總部設在馬薩諸塞州的Digital公司（1957年由畢業(yè)于麻省理工學院的電子工程師肯·奧爾森創(chuàng)立）。奧爾森認為Digital公司的一切行動都要以他的意志為轉移，他甚至創(chuàng)造了企業(yè)座右銘：“一個公司，一個策略，一個思想?！盌igital公司的管理方法是“管理即控制”管理模式走向極端的一個例子。

奧爾森的命令就是圣旨，沒有他的命令任何工作都不能啟動。專斷是Digital公司走下坡路的主要原因。雖然現(xiàn)今的許多公司都存在這種情況，但在當今的形勢下，這種做法必然會使企業(yè)走向滅亡。

從表面上看起來，惠普公司的經(jīng)營方式與Digital 極其相似，兩個公司都向同類用戶出售小型計算機，但惠普公司權力下放，企業(yè)文化輕松靈活，員工們有決策權。而在Digital公司，獨斷專行的管理思想滲透到了Digital公司企業(yè)文化的各個環(huán)節(jié)。當時的Digital 公司是個成功的企業(yè)，是世界最大的小型機廠商，同時也是北美洲第二大計算機生產(chǎn)企業(yè)（僅次于IBM公司）。就是到了1988年，Digital公司在小型計算機銷售方面也仍處于領先地位，年收入達到124億美元，幾乎是惠普公司年收入的兩倍。

1994年，情況發(fā)生了變化。由于管理得法，惠普公司年銷售額增至240億美元，公司以每年銷售額增長24%的速度迅速發(fā)展。而Digital公司的年收入?yún)s只有135億美元，如果把通貨膨脹的因素考慮進來，它的銷售額同1988年相比還有所下降。

權力下放幫助惠普公司及時對用戶需求做出反應。因此，惠普公司很早就進入了個人計算機市場。目前，惠普的各個分公司不僅向市場上銷售桌面計算機，他們還設計出一種便攜式超小型計算機并投放市場?；萜盏拇蛴C分公司還占領了桌面打印機市場?；萜展驹谟嬎銠C領域因勇于改革，大膽創(chuàng)新而聞名。他們經(jīng)常主持研制和開發(fā)新技術、新產(chǎn)品，和英特爾公司聯(lián)合設計的P7型超速微型數(shù)字機就是他們革新的成果。

90年代的計算機工業(yè)已發(fā)生了巨大的變化?；萜展疽裁媾R低盈利、日益強大的競爭對手和要求苛刻的用戶群體等一系列實際問題。令世人關心的是，惠普公司如何對這些挑戰(zhàn)做出反應呢？惠普沒像其他公司那樣加強和鞏固高層管理部門的權力，而是更進一步地下放權力。

與惠普公司不同的是，Digital公司龐大的官僚機構決定了他們很難生產(chǎn)出令用戶滿意的產(chǎn)品。創(chuàng)始人肯·奧爾森對個人計算機不感興趣，當然對用戶的需求只能置若罔聞了。把持Digital公司決策權的總部的領導者也都持有這種偏見。結果Digital公司在IBM推出IBM PC機后又白白耽誤了10年。

惠普公司是通過權力下放的管理方法來解決財務危機的。而Digital公司在銷售額下降，公司陷入困境之時卻堅持遵循管理即控制的企業(yè)思想模式，自上而下實行財務控制，并加強和鞏固了公司內(nèi)部的官僚機構。

Digital公司從IBM那樣的傳統(tǒng)公司雇來了“鐵腕”經(jīng)理，以此加強公司的凝聚力。不久，裁員開始了。最初被迫下崗的是那些有實踐工作經(jīng)驗的“現(xiàn)場”銷售人員。Digital公司把能傾聽用戶呼聲，能為用戶服務的人員都當作了裁員對象，Digital公司因此失去了用戶，自然也失去了市場。所以當1994年5月《商業(yè)周刊》感嘆Digital公司處境每況愈下時也就不足為奇了。

惠普公司經(jīng)過多年煞費苦心的摸索，終于尋求到了管理 企業(yè)的最佳方法，從而形成了獨具一格的管理企業(yè)的模式。管理者們從不控制員工的行為，他們逐漸廢除了行政機構，并把權力下放到企業(yè)各部門，使員工們明確自己的職責，權力由他們來支配。為他們提供一個實現(xiàn)個人發(fā)展和公司繁榮的環(huán)境。

地球物理論文范文第2篇

關鍵詞：花崗巖型鈾礦，CSAMT場

 

隨著找礦勘探難度的不斷增大，在大比例尺構造控礦特征研究以及隱伏礦體定位預測方面,開展新技術、新方法攻關已成共識。針對南方復雜地形地質(zhì)條件下的深部礦和隱伏礦勘探，如何有效地利用當代地球物理探測技術進行大比例尺構造控礦特征研究，并指導找礦預測工作,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

本課題與生產(chǎn)實際需求緊密結合，針對廣泛應用于多個領域、頗有發(fā)展前景的可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)進行應用研究，尤其對于熱液型等構造控礦明顯的礦床，此技術方法在開展隱伏構造—礦化帶的空間定位、控礦構造基本格局分析和找礦有利部位定位預測等方面，應用效果明顯，值得進一步推廣。

關鍵詞

CSAMT；花崗巖型鈾礦；低阻體；構造控礦

1. 引言

中國核工業(yè)地質(zhì)局制定了《鈾礦地質(zhì)科研“十五”計劃實施意見》，提出實施“產(chǎn)、學、研”相結合，運用新理論、新技術、新方法創(chuàng)新性地開展鈾礦地質(zhì)科研工作，努力開展攻深找盲的系列物探技術方法研究。要求開展對不同地區(qū)和不同鈾礦類型，因地制宜并有選擇性的開展復雜地形條件下非常規(guī)地震勘探技術、非線性區(qū)域物(化)探成礦信息提取技術、鈾成礦深部定位的高精度磁法探測技術和電磁勘探技術、大深度的井中地球物理探測技術、航空放射性測量定量解釋方法技術以及車載伽瑪全能譜測量方法技術等方面的研究。

近年來，隨著找礦勘探深度的不斷增大，地-物-化-遙聯(lián)合攻關，已經(jīng)成為地質(zhì)研究的基本技術途徑。在中小比例尺構造控礦規(guī)律研究方面，航磁、重力資料及遙感技術方法已在區(qū)域性控礦構造格局研究方面得以廣泛的應用。然而，針對具體的礦區(qū)和礦床而言，尤其是針對南方山區(qū)（復雜地形地質(zhì)條件），大比例尺控礦構造格局研究的難度很大，一般地球物理和遙感資料分辨率偏低。因此，在南方山區(qū)探索控礦構造格局研究的方法，有重要的現(xiàn)實意義。

可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)是以有限長接地導線為場源，在距偶極中心一定距離r處同時觀測電、磁場參數(shù)的一種電磁測深方法。

2.工區(qū)地質(zhì)與地球物理特征

工區(qū)位于貴東巖體的東部,在區(qū)域構造上處于華夏古陸西緣、加里東隆起西南緣與湘、桂、粵北海西—印支坳陷的結合部，南嶺緯向構造帶中帶，是地殼淺部地質(zhì)構造急劇變化的地帶。區(qū)內(nèi)燕山晚期細?；◢徺|(zhì)小巖體及中基性巖脈(墻)極為發(fā)育,并有火山巖、次火山巖出露,巖性較復雜，是我國南方重要的鈾礦成礦集中區(qū)。

區(qū)內(nèi)鈾成礦活動有早晚兩期,都發(fā)生于晚期巖漿演化過程之中。早期鈾礦化主要賦存于NWW向斷裂帶與NE(含NNE、NEE)向斷裂帶的交匯部位和次火山花崗巖內(nèi)外接觸帶及其產(chǎn)狀變異且向內(nèi)凹陷的部位;晚期鈾礦化則與NNE 向斷裂帶關系密切。論文參考網(wǎng)。通常富鈾礦的形成多為早晚兩期鈾礦化活動疊加的結果。

工區(qū)巖礦石物性參數(shù)經(jīng)測定統(tǒng)計，見表2-1。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。

表2-1 工區(qū)物性參數(shù)特征表

 

巖石名稱 取樣位置 密度g/cm3 電阻率Ω.m 細粒白云母花崗巖 帽峰巖體  

 

2.56 59960 中粒斑狀黑云母花崗巖 貴東巖體  

 

2.61 5890 變質(zhì)巖 巖體北部  

地球物理論文范文第3篇

Chen Changjing；Ding Peichao；Luo Shixin

（①Wuhan Institute of Geology and Mineral Resources，Wuhan 430205，China；②College of Earth Sciences，Jilin University，Changchun 130061，China）

摘要： 為了給城市工程建設規(guī)劃提供基礎地質(zhì)資料,需查明區(qū)內(nèi)斷裂的準確位置、產(chǎn)狀以及覆蓋層厚度。利用CSAMT方法進行了勘察工作,為避免區(qū)內(nèi)人文干擾和電磁的嚴重干擾,野外施工時采用了多種手段以保證觀測數(shù)據(jù)的可信度;數(shù)據(jù)處理時首先利用五點平滑進行去噪處理,然后利用空間濾波消除靜態(tài)效應,最后采用基于遺傳算法的CSAMT全資料反演程序對野外數(shù)據(jù)進行反演。分析反演結果并結合已知地質(zhì)資料,給出了區(qū)內(nèi)斷裂的準確位置等信息。

Abstract: In order to provide basic geological information for a city construction plan, it is necessary to identify the precise location of the faults, the thickness of the overburden, and estimate the activity of the faults. We used CSAMT method for survey work. As there was strong electromagnetic interference in the survey area, we took many means to ensure the data obtained credible. By employing genetic algorithms full data inversion program for data inverse, we achieved a good result. With comprehensive analysis of the geophysics and geological data, we have determined the precise locations of faults.

關鍵詞： 可控源音頻大地電磁測深 空間濾波 遺傳算法 全資料反演

Key words: CSAMT；spatial filtering；genetic algorithm；full data inversion

中圖分類號：G31文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）29-0295-03

0引言

隱伏斷層是在地表無顯示或出露不明顯，而潛伏在地表以下的斷層。這種斷層可以是切穿基巖的斷層被新沉積物覆蓋，或者是斷層被侵位巖體占據(jù)，也可以形成于地下深處沒有切穿至地表的盲斷層。

用可控源音頻大地電磁法研究隱伏斷層是近幾年來才逐漸開始的。根據(jù)大量學者的研究可得出結論：采用可控源音頻大地電磁法對低阻非常敏感，可有效地劃分斷層破碎帶，可有效避免高阻屏蔽，解決常規(guī)電法以及地震折射法不能解決的地質(zhì)問題[1、2、3、4、5]。

根據(jù)前人研究工作，珠三角地區(qū)發(fā)育兩條NW向斷裂及它們的次生斷裂，由于工作程度不夠，斷裂的位置、產(chǎn)狀、活動性等信息不清楚。為了更好地進行區(qū)域建設規(guī)劃，在區(qū)域內(nèi)開展了可控源音頻大地電磁測深工作，力求查明區(qū)內(nèi)斷裂的具置和產(chǎn)狀及覆蓋層厚度，為區(qū)域建設規(guī)劃提供基礎地質(zhì)資料。

1測區(qū)地質(zhì)地球物理概況

珠江三角洲地區(qū)地層隸屬華南地層大區(qū)中的東南地層區(qū)，主體為東江地層分區(qū)。地層出露齊全，從震旦系至第四系均有出露，在工作區(qū)范圍內(nèi)以中酸性巖漿巖為主，第四系廣泛分布于珠江三角洲平原（見圖1）。

因隱伏斷層潛伏地表以下，因此單憑通過野外的地質(zhì)調(diào)查難以發(fā)現(xiàn)線索。但由于斷層切斷了巖層的水平連續(xù)性，上下盤的錯動和斷層滑動面的破碎導致巖層中地震波的傳播特征和電性特征發(fā)生明顯變化，當這種地震波的傳播異常和電性異常突出到一定程度就能夠通過地面的地球物理探測而反映出來。一般而言，相對于圍巖介質(zhì)的電阻率，斷層可表現(xiàn)為低阻斷層或高阻斷層，取決于斷層的性質(zhì)、破碎帶寬度、膠結程度、含水特征、巖脈侵入等特性及圍巖電阻率特性。根據(jù)斷層的發(fā)育情況及其與兩側巖層的電性差異，斷層的電性特征主要有以下幾種表現(xiàn)：當斷層破碎帶寬、斷層電阻率與兩側巖層電阻率差異明顯時，斷層表現(xiàn)為高阻或低阻板狀體；當斷層帶不發(fā)育或斷層電阻率與兩側巖層電阻率差異不明顯時，如果斷層兩側巖性不同，斷層將表現(xiàn)為巖性分界面[6、7]。根據(jù)以上特征我們在測區(qū)開展了可控源音頻大地電磁測深工作。

2方法原理

可控源音頻大地電磁法[8、9、10]簡稱CSAMT法。20世紀70年代Goldstein和Strangway引入該方法，是20世紀80年代末開始興起的一種地球物理新技術，其勘探深度較大和分辨率較高，使得它在油氣勘查、礦產(chǎn)資源探測、地下水以及工程地質(zhì)研究中應用頗多[11、12、13]。

該法基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組，推導出電場（E）、磁場（H）與電阻率（ρs）的關系式：ρ■=■■（1）

式中f代表頻率。式（1）說明：在地面上測定的電場與磁場之比具有阻抗概念，可獲得地電阻率，稱之為卡尼亞電阻率。

又根據(jù)電磁波的趨膚效應理論，導出了趨膚深度公式：

H≈356■（2）

式中H代表探測深度，ρ代表地表電阻率，f代表頻率。

由（2）式可見，當?shù)乇黼娮杪使潭〞r，電磁波的傳播深度（探測深度）與頻率成反比：高頻時，探測深度淺；低頻時，探測深度深。因此人們可以通過改變發(fā)射頻率來改變探測深度，從而達到變頻測深的目的。

3野外工作方法

勘探采用儀器為驕鵬公司E60系統(tǒng)，根據(jù)探測任務，采集頻率選擇為10000~0.325Hz，共計59個頻點。發(fā)射極供電采用30Kw大功率發(fā)電機，最大發(fā)射電流30A。

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料以及前人工作，在區(qū)內(nèi)布置了兩條測線：1號線長1400m，點距100m；2號線長度800m，點距50m。

CSAMT法在開展大面積工作之前，進行方法試驗和參數(shù)選擇是必要的，尤其是對發(fā)射和接收的頻率以及對發(fā)射與接收距離R進行選擇[14、15]。在本區(qū)由于探測目標較深，因此利用中低頻段，選擇的頻率為10000~0.325Hz，此頻段可實現(xiàn)從地表探測到地下2000m的深度。CSAMT法的探測深度既受到頻率的控制，又受到收發(fā)距R的限制[10]，選取R為7000m，AB長為1000m，可保證地表到地下1000m的深度范圍內(nèi)探測結果的可靠性。

為接收保證接收信號的可靠性，在每次觀測前，要測量接地電阻，接地電阻小于1000Ω時可獲得較強的電場信號和較高的信噪比。對于磁探頭的埋設，使其與供電電極AB方向垂直，并保證其水平放置，同時將其埋實,以避免環(huán)境干擾。

4數(shù)據(jù)處理與資料解釋

在獲得了可信的原始數(shù)據(jù)后,首先對資料進行預處理。工作中雖采取各種措施，但還是受到比較嚴重的電磁干擾，數(shù)據(jù)出現(xiàn)飛點，因此數(shù)據(jù)預處理首先是去噪和靜態(tài)校正。對于五點三次、五點二次平滑及三點、五點漢寧窗濾波等去噪方法，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)采用五點二次平滑在忠于原始曲線趨勢的情況下能最大限度的平滑飛點，取得較好的效果。

靜態(tài)效應[16~18]嚴重影響著處理解釋的結果，為此需要對CSAMT資料進行靜態(tài)校正來提高處理解釋質(zhì)量?？臻g濾波法做靜態(tài)校正認為地下電性異常體或地質(zhì)構造引起的視電阻率沿測線的變化是平緩的，而地表局部不均勻體或局部地形不水平則會引起視電阻率沿測線急劇變化，采用此種濾波方式，可壓制“高頻”的靜態(tài)效應[19]。結合本次勘探深度范圍為地下50m-1000m，所以采用空間濾波法做靜態(tài)校正。

經(jīng)過上述處理步驟以后，還需要對CSAMT數(shù)據(jù)進行反演計算。近年來國內(nèi)外一些地球物理學家開始尋求不考慮近場校正的全場資料的數(shù)值模擬和反演方法，并成功開發(fā)出基于遺傳算法[20~26]的CSAMT全資料反演程序。本次將基于遺傳算法的CSAMT全場資料反演程序應用到本次數(shù)據(jù)處理。

5資料解釋

圖2、圖3是綜合剖面解釋圖,圖中橫軸為測點位置，縱軸為探測深度。電阻率從小到大的變化用不同的顏色變化規(guī)律來表示。

1號線綜合解釋結果如圖2所示。從CSAMT反演剖面的電性特征來看，該測線的淺部為低阻層，這一電性層判定為第四系沉積物。該層上下電性層細分不明顯，在500m-650m之間出現(xiàn)淺部局部高阻，是由于該段測線在馬路旁邊，來往車輛對高頻信號造成的干擾。在本區(qū)，我們推斷斷裂的依據(jù)為：當基巖中有斷裂破碎帶時，往往由于充水，電阻率顯著降低；當縱向地層存在電阻率差異時，斷層上下盤的錯動，也可以形成電性界面。

結合以上討論從剖面圖可以看出：600m-800m、1000m-1200m之間有明顯的斷裂顯示，分別定為F1、F2，斷層產(chǎn)狀較陡。

2號線綜合解釋結果如圖3所示，橫軸代表點位，縱軸代表深度。從CSAMT反演剖面的電性特征來看，該測線的淺部為低阻層，從左側到右側低阻層逐漸加厚，厚度由200m逐漸變?yōu)?00m，在300m-500m之間淺部出現(xiàn)2個局部的高阻，該段穿過馬路，判定為來往車輛所形成的高頻干擾造成的。從剖面圖看出，在深度500m以下，0m-300m范圍的電性明顯變化，推斷為F3斷裂。

結合地質(zhì)資料分析，F(xiàn)1斷裂對第四系的沉積厚度影響較明顯，F(xiàn)2斷裂應該為F1斷裂的次生斷裂。F3斷裂對第四系沉積物的沉積厚度影響不明顯，故F1斷裂較F3斷裂活動性更強一些。

6結論

6.1 CSAMT法是電阻率頻率測深法，采用人工場源，信號強度大，信噪比高，在工業(yè)電磁干擾、人文干擾因素較大的地區(qū)進行隱伏斷裂的探測發(fā)揮了重要作用，取得了較好的地質(zhì)成果。說明該方法具有較強的抗干擾能力，在高噪聲地區(qū)仍能較好的開展工作。

6.2 由于干擾的存在，數(shù)據(jù)預處理是有必要的。采用基于遺傳算法的CSAMT全場資料反演程序進行數(shù)據(jù)反演，不但具有對初始值依賴小、抗干擾能力強的特點，而且不用進行近場校正，能最大限度的利用數(shù)據(jù)。并能夠定量反映地下電性參數(shù)，給地質(zhì)解釋帶來更大的實用價值。

6.3 經(jīng)過本次工作，準確的定位了區(qū)內(nèi)斷裂的位置、產(chǎn)狀及其覆蓋層厚度。后期鉆探工程施工中，在推斷斷裂F1、F3處發(fā)現(xiàn)破碎帶進一步證明了CSAMT法具有準確探測隱伏斷層的能力。

6.4 通過本項目的隱伏斷裂的探測工作證明，CSAMT法成本低、效率高、成果可靠。在地形起伏較大的工作區(qū)或山區(qū)等不易開展常規(guī)物探方法的地區(qū)較適合開展此工作。此方法在地質(zhì)災害調(diào)查等工程物探領域具有廣闊的應用前景。

6.5 CSAMT法探測深度大、準確度高，不僅能夠推測斷裂構造或破碎帶，而且能夠電性分層，圈出低阻區(qū)等，如果能與工區(qū)地質(zhì)相結合，在尋找隱伏礦床和地下水資源方面可有廣泛的應用。

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地球物理論文范文第4篇

關鍵詞：地球重力場；人類生活；公選課

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0110-02

一、地球重力場

地球是一個具有明顯圈層結構特征的非均勻質(zhì)體?？傮w上說，地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。其中，地球內(nèi)圈分為地幔圈、液態(tài)外核圈和固態(tài)內(nèi)核圈。各圈層可根據(jù)密度結構劃分成更細的層，各圈層的密度結構各不相同，同時，各圈層之間存在著極為復雜的耦合作用。地球表面靜止物體所受的作用力為引力和地球自轉離心力的合力，通常稱為重力，它的物理量是重力加速度。地球重力場是表征地球介質(zhì)密度變化和各種環(huán)境下（如固體潮汐、內(nèi)部熱流、固體和液體之間的質(zhì)量交換、表面負荷和構造運動等）動力學特征的最基本和最直接的物理量[1]。因此，地球重力場不僅存在著空間變化而且存在著時間變化，地球表面重力觀測隨時間的變化，形成時變重力信號。時變重力信號有很寬的頻譜范圍，周期變化范圍可從幾秒到一年以上，其中大部分理論上已知的地球動力學現(xiàn)象都可通過高精度連續(xù)重力測量，所獲得的不同時間尺度的重力變化，可用于揭示地殼均衡、地殼形變、冰后回彈、自由振蕩等地球的動力學過程，以及與人類活動相關的重力場時變成因。

二、地球重力場的觀測與應用

準確的地球重力值可通過絕對重力測量獲得，它不僅是大地測量、區(qū)域性乃至全球性地球重力場標定的基礎，也被廣泛應用于地殼非潮汐形變監(jiān)測、海平面變化、地震及震后效應、火山活動等現(xiàn)象的研究領域。隨著資源開發(fā)和環(huán)境監(jiān)測日益增長，高精度絕對重力測量也逐步延伸到這些領域[2]。隨著科學技術的發(fā)展，高精度連續(xù)重力儀器已經(jīng)取得在小型化、自動化及智能化等方面的發(fā)展。利用全球重力觀測網(wǎng)絡獲得的重力場時間變化資料能夠用以研究地球物理學和地球動力學中的熱點問題[3]。與此同時，GRACE衛(wèi)星時變重力模型的，使得利用衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)研究地球全球性乃至區(qū)域性物質(zhì)質(zhì)量變遷成為可能。進入21世紀以來，地面與衛(wèi)星時變重力觀測逐漸受到重視，在很大程度上促進了地球重力場的研究進展，其中，與人類活動及生活息息相關的應用領域主要包括三個方面：（1）解決行星間系統(tǒng)下的地球動力學變化特征及地球內(nèi)部參數(shù)的確定問題，例如，地球本身的固有運動，地球重力潮汐（固體潮）、地球自轉及同震重力響應時變重力觀測等。（2）解決非唯一性的地球內(nèi)部物質(zhì)遷移與結構問題，例如，地球相對穩(wěn)定重力場的應用，圈層結構及資源勘探。（3）解決人類活動時間尺度下的地表物質(zhì)遷移與環(huán)境問題，例如，地表及以上物質(zhì)遷移的監(jiān)測，以及地表負荷激發(fā)的地球動力學響應。

三、高校開設相關領域課程的現(xiàn)狀

“重力學/重力勘探”等課程是目前國內(nèi)外高校在地球科學領域中開設的主要專業(yè)骨干課，通過重力測量技術和觀測數(shù)據(jù)解譯技術以及相關的理論的講授，為進一步從事地球物理基礎研究和應用研究打下基礎[1]。重力學（重力勘探）是地球物理學（地球物理勘探）的一個分支[4]，由于專業(yè)的實踐性和應用性都很強，因此，少有高校開設與其內(nèi)容相關的公選課程，對于“地球物理學”及“大地測量學”專業(yè)外的學生而言，很難接觸并了解跟我們?nèi)祟惢顒优c生活息息相關的地球重力場及其相關的地球科學問題。中國地質(zhì)大學（武漢）自建校以來，始終大力構建“以地球系統(tǒng)科學為主導”的學科體系，積極發(fā)展應用科學、前沿科學，以及與社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關的信息等新興交叉學科。通過開設該公選課程，為其他學科專業(yè)學生提供認知地球重力場的學習與交流平臺，了解與熟悉相關重力測量理論與方法，結合目前地球重力場研究領域的發(fā)展現(xiàn)狀，加深對地球重力場探測及其相關地學應用與人類生活之間關系的理解。

四、“地球重力場與人類生活”公選課程設計

在國內(nèi)，關于“重力學”及“重力勘探”等方面的教材較多，主要面向的對象為地球物理學及大地測量學等專業(yè)學生，教材涉及的內(nèi)容主要涵蓋了概念、基本理論公式、處理方法及實際應用解釋等，但是還沒有地球重力場直接與人類活動等科學問題配套的教材。其原因一方面是此類內(nèi)容多是近年來地球科學領域與社會關注的熱點問題，通常以科學研究的通訊新聞或科技論文的形式發(fā)表，體現(xiàn)了課程所設計內(nèi)容的實時性與重要性。因此，課程以認識地球重力場為主線，結合最新的科技文獻等熱點信息資料，以講授故事、分享實例及相互交流等形式，增加學生對地球科學學科的感性認識，提高學生的學習興趣。以上課程內(nèi)容按24個學時設置，主要涵蓋了4個方面的內(nèi)容。

1.地球重力場介紹。主要介紹地球重力的組成、引力及慣性離心力分布特征、人類對于重力現(xiàn)象的認識過程經(jīng)歷了幾次大飛躍；重力的單位、重力位、引力位、水準面、大地水準面等基本概念；分析直角坐標系中地球重力場（包括各個分量）的基本表達式、重力位與重力的關系等基本關系，著重講解地球重力場、重力位、及大地水準面等問題。

2.重力觀測方式介紹。主要介紹重力測量儀器以及觀測的主要方式等，重點介紹衛(wèi)星重力觀測的基本原理與觀測方式。通過簡單地講解“重力測量儀器”或“衛(wèi)星傳感器”的基本原理，使學生了解用于測量的重力儀技術要求等功能原理，其中主要以發(fā)展歷史、圖片展示的過程進行針對性講授。

3.人類活動與生活相關的地球重力場應用。地球表面的任何物體都受到地球重力的作用，地表重力不僅隨不同的時間與地點而變化，并且與地下物質(zhì)密度分布不均勻以及物質(zhì)遷移有關。因此，研究地上、地表與地下物質(zhì)密度分布不均勻及遷移引起的重力變化，可以了解和推斷地球的結構、地殼的構造，以及地球動力學等課題。在這些研究領域中，人類活動無疑存在于甚至影響這些地球系統(tǒng)運動過程。

4.由地球重力場的變化帶給我們的啟示。主要介紹地球重力場的變化可能帶來的地球活動的前因與后效等問題，例如，地震前兆等與人類緊密相關的事件。同時，重點介紹由于人類活動導致的質(zhì)量遷移所引起的重力變化，例如，冰雪融化、地下水流失等社會熱點問題。通過結合科學研究成果詳細介紹，并與學生廣泛地交流，以期達到從各類事件中給予學生對資源保護災害認知的啟示。

地球是一個龐大而復雜的系統(tǒng)。人類在這顆星球上世世代代生息繁衍，并在生產(chǎn)和科學實踐中不斷地研究和深化對地球的認識。對于地球物理學中的重力場而言，許多自然現(xiàn)象引起的重力場微弱變化現(xiàn)如今都已可以檢測，如冰后回彈、地球自由振蕩、陸地地下水儲量變化等，因此，推動了重力場理論模擬和重力觀測技術的發(fā)展，并為“重力學理論”研究提供基礎和動力。作為面對地球物理學專業(yè)以外學生開設的“地球重力場與人類生活”公選課程，能夠使學生更好地了解我們賴以生存的地球，對“地球科學學科”產(chǎn)生興趣。因此，作為以地球科學類特色的中國地質(zhì)大學（武漢），應該開設相關科普性公選課程，培養(yǎng)具備一定的地學知識的綜合型人才，這是我校地球科學學科為主導的學科體系發(fā)展不可忽視的教學環(huán)節(jié)。

參考文獻：

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[4]曾華霖.重力場與重力勘探[M].北京：地質(zhì)出版社，2005.

Exploration on Offering the Public Elective Course of "Earth Gravity Field and Human Life"

WANG Lin-song

（Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Laboratory，Institute of Geophysics and Geomatics，

China University of Geosciences，Wuhan，Hubei 430074，China）

地球物理論文范文第5篇

太陽物理學是一門快速發(fā)展的學科，主要研究太陽活動、日球層（heliosphere）和氣候環(huán)境。過去的幾個世紀，我們對于太陽怎樣影響空間天氣和地球及其他行星的氣候的理解取得了很大進展。太陽是一個磁變星，它對于含有固有磁場的行星、含有大氣的行星或像地球一樣既有固有磁場又含有大氣的行星都有重要影響。

本書是太陽物理學系列叢書的第1卷，主要整合了不同的主題，使之成為一個連貫的知識體系，提供了相關課程和研討會上先進水平的核心資源。它強調(diào)了太陽領域到地球領域耦合作用的物理過程，并提出了對于太陽風和地球磁場、大氣和氣候系統(tǒng)輻射的相互作用的深刻認識和見解。

全書共13章：1.序言；2.太陽物理學簡介，主要論述了磁場的建立和湮沒及耦合、間斷面的形成、能量轉換等概念和物理過程；3.磁場的建立和湮沒，重點是磁流體動理論、發(fā)電機問題和平均場理論；4.磁場拓撲結構，主要內(nèi)容是磁場線的物理意義、不同拓撲結構區(qū)域的分類和磁螺旋性的概念；5.磁重聯(lián)，主要論述了磁重聯(lián)的基本概念、二維重聯(lián)和三維重聯(lián)的概念和特征；6.磁場結構，主要包括宇宙等離子磁流片的概念、磁流管和磁通量繩的定義；7.空間等離子體的湍流，主要介紹了流體力學湍流、行星際湍流的頻譜、等離子體湍流的逆高斯分布和星際湍流；8.太陽大氣，包括了色球層、高β色球層、日冕加熱和外層太陽大氣的正演模擬；9.恒星風和磁場，主要討論了日冕的氦豐度和質(zhì)子通量、太陽風的能量預算和模型；10.行星磁層的基本理論，主要探討了太陽風和行星磁場的相互作用、等離子體流和磁層―電離層的相互作用、等離子體源和傳遞過程；11.太陽風磁層耦合，即一種磁流體動理論觀點，主要包括全球磁流體動理論模型、磁鞘建模、磁層性的對流、磁層中的力和能量流；12.電離層和色球層，主要介紹了中性氣體混合、分離作用和全球環(huán)流以及太陽色球層和地球電離層的比較；13.行星環(huán)境的比較，包括木星、土星、天王星、海王星和水星的環(huán)境比較及存在的突出問題。

本書不是一本個人專著，而是由眾多論文編纂而成，各章節(jié)的原作者都是太陽物理學方向的專家。第1編者Carolus J.Schrijver曾先后工作在科羅拉多州大學、美國國家太陽天文臺、歐洲航天局和荷蘭皇家科學院，目前是洛克希德?馬丁公司先進技術中心的物理學家，還是《Solar Physics》（Springer出版）等期刊的編委。第2編者George L.Siscoe是麻省理工學院的物理學博士，先后在美國加州理工學院、麻省理工學院和加利福尼亞大學工作，目前是波士頓大學天文學部的研究員，還是《Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics》（Elsevier出版）的編委和美國地球物理聯(lián)盟的一員。

本書內(nèi)容豐富，涉及面廣，且通俗易懂，可作為太陽物理學、空間物理、高層大氣物理、空間天氣等相關專業(yè)的研究生教材，也可作為相關領域的研究人員的基礎性參考書。