地球物理學(xué)基礎(chǔ)2017期末考試復(fù)習(xí).pdf
《地球物理學(xué)基礎(chǔ)2017期末考試復(fù)習(xí).pdf》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《地球物理學(xué)基礎(chǔ)2017期末考試復(fù)習(xí).pdf(27頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第1頁(yè) 共27頁(yè) 一 、 名 詞 解 釋 、 翻 譯 、 單 位1. 大 地 水 準(zhǔn) 面 ( 3) (geoid): 與 平 均 海 平 面 ( 靜 止 海 水 面 ) 重 合 并 向 大 陸 延 伸 所 形 成 的 不 規(guī)則 的 封 閉 曲 面 , 它 是 重 力 等 位 面 , 反 映 了 地 球 內(nèi) 部 實(shí) 際 的 質(zhì) 量 分 部 。2. 參 考 橢 球 ( 2) (referenceellipsoid): 把 形 狀 和 大 小 與 大 地 體 相 近 , 且 兩 者 之 間 相 對(duì) 位 置 確定 的 旋 轉(zhuǎn) 橢 球 稱 為 參 考 橢 球 , 是 地 球 具 有 區(qū) 域 性 質(zhì) 的 數(shù) 學(xué) 模 型 , 僅 具 有 數(shù) 學(xué) 性 質(zhì) 而 不 具 物理 特 性 。3. 地 球 橢 率 ( 1) (earthellipticity): 地 球 橢 圓 體 的 扁 度 稱 為 地 球 扁 率 。 以 赤 道 半 徑 ( 長(zhǎng) 半 軸 a)和 極 半 徑 ( 短 半 軸 b) 的 差 與 赤 道 半 徑 的 比 值 。4. 自 由 空 氣 異 常 (freeairgravityanomaly): 自 由 空 氣 異 常 是 指 經(jīng) 地 形 校 正 、 自 由 空 氣 校 正 ( 高度 ) 、 潮 汐 校 正 后 的 重 力 觀 測(cè) 值 與 相 應(yīng) 參 考 橢 球 體 面 上 的 正 常 重 力 值 之 差 。 它 反 映 實(shí) 際 地球 的 形 狀 和 質(zhì) 量 分 布 與 大 地 橢 球 體 的 偏 差 。 大 范 圍 的 負(fù) 自 由 空 氣 異 常 表 明 地 殼 深 部 存 在 著質(zhì) 量 虧 損 , 反 之 , 則 存 在 質(zhì) 量 盈 余 。5. 布 格 重 力 異 常 ( 2) (Bouguergravityanomaly): 對(duì) 觀 測(cè) 值 經(jīng) 過(guò) 地 形 校 正 、 布 格 校 正 ( 高 度( 自 由 空 氣 ) 校 正 與 中 間 層 ( 布 格 板 ) 校 正 ) 、 潮 汐 校 正 和 正 常 場(chǎng) ( 緯 度 ) 校 正 后 獲 得 的 重 力 值 。 反 映 地 殼 內(nèi) 各 種 偏 離 正 常 地 殼 密 度 的 地 質(zhì) 體 , 既 包 含 各 種 局 部 剩 余 質(zhì) 量 的 影 響 ,也 包 含 地 殼 下 界 面 起 伏 而 在 橫 向 上 對(duì) 上 地 幔 質(zhì) 量 虧 損 ( 山 區(qū) ) 或 盈 余 ( 海 洋 區(qū) ) 的 影 響 。從 大 范 圍 來(lái) 看 , 布 格 重 力 異 常 在 大 陸 山 區(qū) 應(yīng) 為 大 面 積 的 負(fù) 值 區(qū) , 且 山 越 高 負(fù) 值 的 絕 對(duì) 值 越大 ; 而 海 洋 區(qū) 則 反 之 。6. 地 形 校 正 ( 2) (topographic/terraincorrection): 重 力 測(cè) 量 中 , 每 個(gè) 測(cè) 點(diǎn) 上 為 消 除 地 形 起 伏產(chǎn) 生 的 重 力 影 響 所 進(jìn) 行 的 校 正 。 經(jīng) 過(guò) 地 形 校 正 后 的 重 力 值 就 相 當(dāng) 于 觀 測(cè) 點(diǎn) 周 圍 完 全 是 平 坦地 形 的 重 力 值 。7. 質(zhì) 量 虧 損 ( 1) (massdeficiency): 相 對(duì) 于 臨 近 物 質(zhì) 密 度 較 小 而 引 起 的 負(fù) 布 格 重 力 異 常 的 現(xiàn)象 。8. 絕 對(duì) 重 力 測(cè) 量 ( 1) (absolutegravitymeasurement): 絕 對(duì) 重 力 測(cè) 量 是 用 絕 對(duì) 重 禮 儀 直 接 測(cè)定 地 面 上 某 點(diǎn) 的 絕 對(duì) 重 力 加 速 度 的 技 術(shù) 和 方 法 。9. 重 力 加 速 度 梯 度 ( 1) (gravitationalaccelerationgradient): 重 力 加 速 度 沿 鉛 垂 或 水 平 方 向的 導(dǎo) 數(shù) , 表 示 重 力 場(chǎng) 強(qiáng) 度 g在 垂 直 或 水 平 方 向 上 的 變 化 率 。 單 位 : 厄 缶10. 正 常 重 力 ( 位 ) ( 1) (normalgravity): 地 球 從 總 體 上 說(shuō) 處 于 流 體 平 衡 狀 態(tài) , 大 地 水 準(zhǔn) 面 接 近 于 旋 轉(zhuǎn) 橢 球 體 面 。 所 以 假 定 : 一 個(gè) 旋 轉(zhuǎn) 橢 球 作 為 真 實(shí) 地 球 的 理 想 模 型 , 稱 為 地 球 橢 球 。它 產(chǎn) 生 規(guī) 則 的 重 力 場(chǎng) 稱 為 正 常 重 力 場(chǎng) 。 正 常 重 力 — — 橢 球 表 面 上 正 常 地 球 重 力 場(chǎng) 的 數(shù) 學(xué) 表達(dá) 式 。 其 計(jì) 算 公 式 稱 為 正 常 重 力 公 式 。11. 重 力 均 衡 ( 1) (Isostasy): 它 闡 明 地 殼 的 各 個(gè) 地 塊 趨 向 于 靜 力 平 衡 的 原 理 , 即 在 大 地 水 準(zhǔn)面 以 下 某 一 深 度 處 常 有 相 等 的 壓 力 , 大 地 水 準(zhǔn) 面 之 上 山 脈 ( 或 海 洋 ) 的 質(zhì) 量 過(guò) 剩 ( 或 不 足 )由 大 地 水 準(zhǔn) 面 之 下 的 質(zhì) 量 不 足 ( 或 過(guò) 剩 ) 來(lái) 補(bǔ) 償 。 運(yùn) 用 地 殼 均 衡 學(xué) 說(shuō) 可 以 研 究 地 球 內(nèi) 部 構(gòu)造 , 如 上 地 幔 的 起 伏 ; 還 可 用 于 大 地 測(cè) 量 學(xué) 中 研 究 大 地 水 準(zhǔn) 面 形 狀 , 推 估 重 力 異 常 和 計(jì) 算垂 線 偏 差 等 。12. 地 殼 均 衡 ( 1) (Isostasy): 從 地 下 某 一 深 度 起 , 相 同 截 面 所 承 載 的 質(zhì) 量 趨 于 相 等 。 這 個(gè) 概念 稱 為 地 殼 均 衡 , 地 面 上 大 面 積 的 地 形 起 伏 , 必 然 在 地 下 有 所 補(bǔ) 償 。13.Airy 模 式 (Airy-Heiskanenmodel): 將 地 形 所 增 減 的 質(zhì) 量 補(bǔ) 償 于 山 根 與 反 山 根 , 因 而 均 衡 面不 是 同 一 個(gè) 深 度 而 有 一 定 起 伏 的 曲 面 。14.Pratt 模 式 (Pratt-Hayfordmodel): 將 地 形 所 增 減 的 質(zhì) 量 均 勻 地 補(bǔ) 償 于 海 面 與 補(bǔ) 償 深 度 之 間 ,所 以 地 形 高 低 不 同 的 柱 體 , 其 密 度 是 各 不 相 同 。 15. 引 潮 力 ( 1) (Tide-generatingForce(TidalForce)): 月 球 對(duì) 地 球 上 單 位 質(zhì) 量 的 物 體 的 引 力 ,以 及 地 球 繞 地 月 公 共 質(zhì) 心 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) 所 產(chǎn) 生 的 慣 性 離 心 力 , 這 兩 種 力 組 成 的 合 力 稱 為 月 球 在 地 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第2頁(yè) 共27頁(yè) 球 內(nèi) 部 任 一 點(diǎn) 產(chǎn) 生 的 引 潮 力 。16. 固 體 潮 汐 ( 3) (solidtide): 地 球 整 體 在 太 陽(yáng) 和 月 亮 等 天 體 引 潮 力 作 用 下 的 地 面 變 形 。17. 半 日 潮 ( 1) (semi-diurnaltide): 在 一 天 中 ( 指 太 陰 日 歷 時(shí) 24小 時(shí) 50分 ) 有 二 次 高 潮 , 二次 低 潮 , 且 高 潮 位 與 高 潮 位 、 低 潮 位 與 低 潮 位 潮 高 相 等 , 漲 、 落 潮 歷 時(shí) 相 等 的 潮 汐 稱 半 日潮 。18. 志 田 數(shù) ( 1) (Shitanumber): 地 殼 的 水 平 位 移 與 平 衡 海 潮 的 水 平 位 移 之 比 。19. 勒 夫 數(shù) (Lovenumber): h是 固 體 潮 潮 高 和 海 洋 平 衡 潮 高 之 比 , k是 由 于 質(zhì) 量 的 重 新 分 配 而引 起 的 力 位 變 化 與 引 潮 力 位 置 比 。20. 錢 德 勒 顫 動(dòng) ( 1) (Chandlerwobble): 是 地 球 自 轉(zhuǎn) 軸 相 對(duì) 于 地 球 表 面 的 小 幅 度 運(yùn) 動(dòng) 。21. 進(jìn) 動(dòng) (precession): 表 示 轉(zhuǎn) 動(dòng) 物 體 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 軸 圍 繞 另 一 軸 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 地 軸 的 進(jìn) 動(dòng) 為 自 轉(zhuǎn) 軸 繞 著 黃道 軸 做 緩 慢 的 畫 圓 錐 面 的 旋 進(jìn) 運(yùn) 動(dòng) , 保 持 黃 赤 交 角 不 變 。22. 顫 動(dòng) (wobble): 地 球 除 了 受 其 他 星 體 的 引 力 作 用 所 產(chǎn) 生 的 受 迫 進(jìn) 動(dòng) 外 , 還 存 在 一 種 自 由 運(yùn)動(dòng) , 叫 做 顫 動(dòng) 。 地 球 的 顫 動(dòng) 可 以 看 做 是 轉(zhuǎn) 動(dòng) 軸 繞 幾 何 軸 的 運(yùn) 動(dòng) , 軸 與 地 面 的 交 點(diǎn) 成 為 極 點(diǎn) ,轉(zhuǎn) 動(dòng) 軸 極 點(diǎn) 將 繞 幾 何 軸 做 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 。 23. 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 (magneticinduction,magneticfluxdensity): 描 述 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 弱 和 方 向 的 物 理 量 , 是矢 量 , 常 用 符 號(hào) B表 示 , 國(guó) 際 通 用 單 位 為 特 斯 拉 ( 符 號(hào) 為 T) 。 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 也 被 稱 為 磁 通量 密 度 或 磁 通 密 度 。 在 物 理 學(xué) 中 磁 場(chǎng) 的 強(qiáng) 弱 使 用 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 來(lái) 表 示 , 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 越 大 表 示磁 感 應(yīng) 越 強(qiáng) 。 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 越 小 , 表 示 磁 感 應(yīng) 越 弱 。24. 磁 導(dǎo) 率 (magneticpermeability): 表 征 磁 介 質(zhì) 磁 性 的 物 理 量 , 常 用 ? 表 示 , 為 磁 介 質(zhì) 中 磁 感應(yīng) 強(qiáng) 度 B和 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 H之 比 , 即 HB?? , 單 位 : 亨 利 /米 ( H/m=J/(A2m)=N/A2)。25. 磁 化 率 ( 1) (magneticsusceptibility): 表 征 磁 介 質(zhì) 屬 性 的 物 理 量 , 常 用 符 號(hào) k表 示 , 等 于磁 化 強(qiáng) 度 M與 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 H之 比 引 , 即 M=kH, 無(wú) 量 綱 。 對(duì) 于 順 磁 質(zhì) , k>0, 對(duì) 于 抗 磁 質(zhì) ,ka 地 方 的 引 力 。 ( 5 分 )1. 推 導(dǎo) 地 下 密 度 均 勻 的 球 體 , 在 地 面 上 產(chǎn) 生 的 重 力 異 常 公 式 , 球 體 的 半 徑 為 R, 剩 余 密 度 為ρ , 球 心 離 地 表 的 深 度 為 D。 ( 10、 11作 業(yè) )答 : 答 : 由 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ) 知 , 一 個(gè) 密 度 均 勻 的 球 體 在 球 體 外 任 一 點(diǎn) 引 起 的 重 力 與 球 體 的 質(zhì) 量 全 部 集中 在 球 心 為 質(zhì) 心 而 產(chǎn) 生 的 重 力 相 同 。 由 球 體 的 對(duì) 稱 性 知 只 需 研 究 任 意 水 平 剖 面 上 的 異 常 分 布即 可 , 選 取 球 心 在 地 面 的 投 影 為 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) , z 軸 垂 直 向 下 , x 軸 與 剖 面 重 合 , 在 x 軸 上 任 一 單 位 質(zhì) 點(diǎn) 上 球體 引 起 的 剩 余 引 力 為重 力 異 常 為 : 2. 推 導(dǎo) 地 下 密 度 均 勻 的 水 平 無(wú) 限 長(zhǎng) 圓 柱 體 , 在 地 表 產(chǎn) 生 的 重 力 異 常 公 式 , 圓 柱 體 的 底 面 半 徑為 R, 剩 余 密 度 為 ρ , 圓 柱 體 的 軸 線 離 地 表 的 深 度 為 D。答 : 對(duì) 于 無(wú) 限 長(zhǎng) 水 平 圓 柱 體 所 引 起 的 異 常 , 完 全 可 以 把 它 當(dāng) 作 剩 余 質(zhì) 量 集 中 在 中 軸 線 上 的 物 質(zhì) 線 看 待 ; 設(shè)圓 柱 體 的 長(zhǎng) 度 為 2L(L→ ∞ ), 單 位 長(zhǎng) 度 圓 柱 體 的 剩 余 質(zhì) 量 ( 剩 余 線 密 度 ) 為 ??? 2R? , 建 立 直 角 坐 標(biāo) 系 ,取 原 點(diǎn) 為 圓 柱 體 中 軸 線 中 點(diǎn) 在 地 面 的 投 影 , x 軸 垂 直 于 投 影 方 向 , y 軸 平 行 于 投 影 方 向 , z 軸 垂 直 地 面 向下 。 則 圓 柱 體 在 任 一 點(diǎn) P(x,z)處 引 起 的 重 力 異 常 為 :當(dāng) z=0 時(shí) , 則 柱 體 在 P(x,0)點(diǎn) 的 重 力 異 常 為 : 當(dāng) L→ ∞ 時(shí) , 上 式 可 化 為 : 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第11頁(yè) 共27頁(yè) 3. 推 導(dǎo) 地 月 系 統(tǒng) 的 公 共 質(zhì) 心 位 置 , 并 計(jì) 算 月 球 對(duì) 地 表 近 月 點(diǎn) 的 引 潮 力 T1 及 地 球 對(duì) 月 球 表 面近 地 點(diǎn) 的 引 潮 力 T2 之 比 值 。 其 中 :地 球 質(zhì) 量 M、 地 球 半 徑 R, 日 地 距 離 D= 60R, 月 球 質(zhì)量 m= M/81.5,月 球 半 徑 r= R/3。 ( 10 分 ) ( 13 作 業(yè) ) 4. 地 球 物 質(zhì) 在 地 球 外 面 所 產(chǎn) 生 的 引 力 位 V 必 須 滿 足 拉 普 拉 斯 方 程 : 5. 高 斯 磁 場(chǎng) 系 數(shù) g01、 g11與 h11分 別 代 表 了 地 心 磁 偶 極 子 在 地 軸 及 赤 道 平 面 內(nèi) 兩 個(gè) 垂 直 方 向上 的 分 量 , 為 什 么 ? 給 予 詳 細(xì) 推 導(dǎo) 與 說(shuō) 明 。 ( 15 分 ) ( 20 分 ) ( 10、 11作 業(yè) ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第12頁(yè) 共27頁(yè) 6. 溫 度 達(dá) 到 穩(wěn) 定 狀 態(tài) , 不 隨 時(shí) 間 變 化 , 若 不 考 慮 熱 源 , 假 設(shè) 地 殼 平 均 熱 流 q=-60mW/m2,地 表 、 地 殼 底 部 溫 度 分 別 為 273K 、 1573K , 地 殼 平 均 厚 度 為 70km, 求 地 殼 的 平 均 熱 導(dǎo) 率к ; 若 考 慮 熱 源 的 影 響 , 生 熱 率 為 7*10-7W/m3, 試 推 導(dǎo) 地 殼 的 溫 度 隨 深 度 變 化 的 關(guān) 系 式 。( 10、 11作 業(yè) ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第13頁(yè) 共27頁(yè) 7. 計(jì) 算 ( 14 作 業(yè) )六 、 證 明 題3. 我 們 課 堂 上 曾 引 用 右 圖 說(shuō) 明 地 磁 場(chǎng) 的 特征 , 請(qǐng) 用 文 字 描 述 這 樣 的 特 征 , 并 證 明 之 。 ( 15 分 ) ( 10 分 ) ( 10 分 ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第14頁(yè) 共27頁(yè) 4. 假 設(shè) 測(cè) 點(diǎn) P 與 海 平 面 之 間 被 厚 度 為 h、 密 度 為 ρ 的 無(wú) 限 水 平 板 所 填 充 ( 圖 一 ) , 證 明 : 平板 在 P 點(diǎn) 所 產(chǎn) 生 的 重 力 為 2πG ρh, 這 里 G 為 萬(wàn) 有 引 力 常 數(shù) 。 ( 15 分 ) ( 10 期 末 10、 11、13、 14 作 業(yè) ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第15頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第16頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第17頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第18頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第19頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第20頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第21頁(yè) 共27頁(yè)5. 根 據(jù) 地 心 軸 向 偶 極 子 場(chǎng) 理 論 及 其 特 征 , 推 導(dǎo) 磁 傾 角 公 式 ( 10、 11作 業(yè) ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第22頁(yè) 共27頁(yè) 6. 推 導(dǎo) 馬 古 拉 ( MacCullagh) 公 式 和 地 球 自 轉(zhuǎn) 離 心 力 所 產(chǎn) 生 的 位 V。 ( 10、 11、 13、 14 作業(yè) ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第23頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第24頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第25頁(yè) 共27頁(yè) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第26頁(yè) 共27頁(yè) 7. 試 問(wèn) 在 某 一 時(shí) 刻 地 球 上 對(duì) 應(yīng) 的 兩 點(diǎn) 會(huì) 向 內(nèi) 凹 陷 , 而 與 之 垂 直 方 向 上 的 兩 點(diǎn) 卻 向 外 凸 出 , 請(qǐng)給 出 推 導(dǎo) 過(guò) 程 。 ( 圖 見 課 件 ) ( 11作 業(yè) )8. 證 明 離 球 心 距 離 r 的 引 力 位 為 )3(32 22 rRGUG ??? ?? ( 13 作 業(yè) ) 地 球 物 理 學(xué) 基 礎(chǔ)2017期 末 復(fù) 習(xí) 第27頁(yè) 共27頁(yè) 七 、 論 述 題1. 海 底 擴(kuò) 張 與 板 塊 構(gòu) 造 學(xué) 說(shuō) 是 基 于 一 系 列 地 學(xué) 觀 測(cè) 的 科 學(xué) 理 論 , 試 分 別 從 地 震 學(xué) 、 重 力 學(xué) 、地 磁 學(xué) 與 地 熱 學(xué) 角 度 , 各 舉 出 至 少 兩 種 相 關(guān) 的 觀 測(cè) 證 據(jù) , 并 同 時(shí) 說(shuō) 明 這 些 證 據(jù) 的 支 持 理 由 。( 20 分 )八 、 重 要 公 式 總 結(jié)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
5 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 地球物理學(xué) 基礎(chǔ) 2017 期末考試 復(fù)習(xí)
鏈接地址:http://www.3dchina-expo.com/p-12747103.html