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《海洋地球物理: 理论与办法》（张健等编著. 北京: 科学出书社，2021. 6）是《海洋地球物理丛书》的第一册, 由张健担任本书主编本书被列为我国科学院大学海洋地球物理教研室指定的海洋地质、海洋地球物理、大气海洋等有关专业研讨生的通用教材, 在我国科学院大学“海洋地球物理与海底规划学” “ 海洋地球物理勘探” “海洋地球物理: 理论与实习” “海沟体系宿世此生” “海洋地球物理数据处置办法” 等课程讲义基础上, 以《海底规划与地球物理学》(2014 年)、《海洋地球物理勘探》(2021 年) 为蓝本, 提炼总结近5 年的教育实习和教育经历, 依照教科书编制编著结束
《海洋地球物理丛书》编写的初衷是专门为我国科学院大学海洋地球物理教研室海洋地质、海洋地球物理、大气海洋等有关专业研讨生编写的通用教材本丛书由我国科学院各有关研讨所长时刻从事海洋地球物理理论与勘探研讨的中心团队集体撰写,反映了海洋地球物理学研讨领域的最新发展, 首要效能于我国科学院大学有关专业研讨生的教育, 也可作为高级学校海洋地质、海洋地球物理、大气海洋等专业巨大学本科生和研讨生教材, 是有关高校和科研院所的科技作业者从事海底本钱开发、海洋空间使用和科学探究的重要东西书

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海洋地球物理是海洋科学中一门重要的分支学科, 海洋地球物理的理论与办法为海洋地质、海洋化学、海洋环境、大气海洋、石油工程等学科供给了支撑海洋地球物理科学技能是国家海洋高科技实力的具体体现, 也是缔造海洋强国的重要构成有些
海洋地球物理及其研讨目标
海洋地球物理学将许多有关的学科联络在一同，是物理学、地球科学、海洋科学、化学与生物科学及技能领域彼此推进的成果，很难将其所触及的内容在一本书中介绍理解。本书没有重视与海洋地球物理有关的大气层和海水层，而是把要点放在海水之下与固体地球有关的地学研讨。
理论数学和理论物理是海洋地球物理学研讨引力场、温度场、弹性波场、电磁场的基础，求身手学物理方程是海洋地球物理学研讨的首要内容之一。为前进方程求解的核算功率，海洋地球物理研讨者打开了一系列有关核算方面的研讨。
可是，许多时分，地球物理学的核算与地质学的观测会呈现敌对。一个闻名的比方——19 世纪最有影响的英国物理学家开尔文(kelvin) 使用傅里叶(fourier) 热传导理论核算地球演化和规划发生的争论。依照拉普拉斯(laplace) 的星云假设，行星广泛是伴跟着恒星的诞生而构成的，初始太阳是一个高热旋转气云团，云团缩短冷却，热量开释，这与板块规划之前的地质学理论非常类似。依照前期的地质学理论，地球是一个热流体球冷却构成的，球的外层最早固化，因为固体地壳没有内部流体缩短快，地壳有必要发生褶皱来匹配内核缩短，这可以说明地表山脉构成等特征。开尔文使用傅里叶热传导理论，选用冷却模型核算出地球从热流体状况冷却到如今只需要20 ~100ma，远小于地质学家猜测的数百个百万年。直到板块规划说呈现，这些敌对才得以处置。
尽管地球物理学家的核算常常因为边值条件而呈现差错，但地质学家仍以地球物理办法为最信赖的办法，并依托地球物理办法树立了海底规划演化的地磁极性年表、壳-幔-核的地震学规划。
地磁学为研讨地球内部特征供给了开始条理。英国物理学家威廉·吉尔伯特(william gilbert) 认为罗盘是由地球内部磁力控制的，并选用球形磁铁矿来仿照地球磁场。为晓得释地磁场的西向漂移，英国地舆学家埃德蒙·哈雷(edmond halley) 提出地磁场源于地核，地核与地壳之间被流体离隔且都向东旋转，但地核旋转速度比地壳稍慢，因而地磁场相对地壳向西漂移。1820 ~ 1831 年，丹麦物理学家奥斯特(oersted) 和英国物理学家、化学家法拉第(faraday) 的电磁感应实验，根据该实验成果，爱尔兰数学家、物理学家拉莫尔(larmor) 在1919 年提出地球磁场“自激起电” 方法。1946 年，德裔美国物理学家walter m elsasser 发现，地核环形场可以由磁偶极子场发生，“自激起电” 进程可以被活动液体的诱导效应坚持，进而可以说明地球磁场的首要特征(包括其长时刻改变)。进一步地，英国地球物理学家edward crisp bullard 在elsasser 理论基础上，提出地球的整个偶极磁场可以自觉性(或由外界影响) 衰减到零，然后在相反方向自我重建，被称为elsasser-bullard 理论。该理论在磁场倒转方法、海底扩展与地磁极性年表的树立中发扬了要害性作用。
elsasser-bullard 理论需要依靠地震学对地壳及地球内部全体规划的推论，特别是地震学根据推导出的地核活动性与地磁发电机之间的联络。1889 年，德国物理学家ernst von rebeur-paschwitz 制造的测量地球表面运动的钟摆仪，初度勘探到穿过地球内部的来自日本的地震脉冲，从此为研讨地球内部规划供给了一种新办法。
爱尔兰地质学家oldham 是第一批使用地震波传达途径分析地球内部规划的科学家。1902 年，oldham 分析危地马拉地震波在地球内部的传达途径时发现，地震波抵达地球必定深度时会以必定视点改动传达方向，地震波以不一样视点曲折进入地核，然后再曲折脱离，构成所谓的地震波“阴影区”，并由此估测，地球存在一个大的中心地核，地震波在地核中传达的速度显着低于在周围物质中传达的速度。1912 年，德裔美国地震学家beno gutenberg 进一步分析招认2900km 深处地震波速度急剧削减30%以上，此深度地震波速度界面称为gutenberg 不接连面，是地幔和地核的分界面。与此一起，克罗地亚地球物理学家andrija mohorovicic 在海底之下约5km 深度和大陆表面之下约50km 深处发现一个较小但显着的地震波速度改变，称为mohorovicic 不接连面(莫霍面)，是地壳与地幔的分界面。1925 年，地震学家现已广泛知道到，没有观测到s 波(横波或剪切波) 穿过地核，暗示地核是液体的。1936 年，丹麦地震学家inge lehmann 分析地震波时发现，地震波经过地球中心邻近时，波速发生了一个小的跳动，为此她提出地球内部存在一个半径大约为1400km 的内核。直到今

日，地震学仍然是研讨地球内部规划的首要办法(aki et al. ，1977)。
任何有关地球规划和状况的分析都会触及地球内部活动的假定。在板块规划说呈现之前，地球内部流变学假定曾致使物理学的广泛争论。kelvin 认为整个地球是固态的，地球内部特别接近地表的浅部不可以能存在流变体，否则潮汐力就可以打碎地壳。但地质学家坚持认为地壳下面大约有薄的流体或塑性层，这样才干说明造山运动、火山作用和地壳运动。
1924 年，英国闻名地球物理学家、使用数学家harold jeffreys 关于alfred wegener 提出的大陆漂移说，定量核算了极移力和潮汐力，证明硅镁层不能活动，大陆漂移说提出的驱动力缺乏以推进大陆在硅镁层上运动。1926 年，jeffreys 经过地震波速精确测出地幔的刚度，供给了地核必定存在液态物质的抉择性根据，但他仍然认为地幔是固态，一向向下到2900km 深处都满足kelvin 的核算成果。尽管jeffreys 在物理学、使用数学方面(如根据地震波速的地球圈层规划分析、根据贝叶斯办法重建计算理论等) 有许多严峻奉献，是一个巨大的地球物理学家和使用数学家，但他一向是板块规划说的首要批判家。
数学和物理学在地球科学中占有无关宏旨的方位，尽管kelvin 关于地球年纪的热物理学核算结论和jeffreys 关于地幔流变核算的结论不合理，可是地质学家仍然信赖地球物理根据比地质根据更可靠。
1928 年，英国地球物理学家arthur holmes 认为地球内部的放射性矿藏可以发生满足的热量致使在地幔中发生对流流体，这些对流流体可以抬升地壳并像一个传递带相同推进大陆运动(holmes，1931)。1952 年，英国地球物理学家patrick maynard stuart blackett 制造出活络的无定向磁力计来测量岩石剩磁方向，究竟得到关于大陆漂移本质性的物理学根据。之后，英国古地磁学家stanley keith runcorn 测定了北美和欧洲的岩石剩磁极移途径，证明美洲和欧洲早年连在一同然后漂移分隔(runcorn，1962)。1960 年，美国地球物理学家harry hess 归纳了洋脊型地震和热流数据，认为地幔存在大规划的对流，提出海底扩展假设(hess，1965)。1963 年，vine 和matthews 提出，海底磁异常条带是地幔物质经过洋脊上涌并冷却的产品，离洋脊远的海底有些保存了前期地磁场记载，离洋脊近的海底有些则保存了晚期信息。
1964 年之后，许多科学家独立或协作研讨，将一切可以说明大陆漂移、地震带与地热带的地舆分布、海底扩展与磁异常条带的作用归结为板块规划理论。迄今中止，板块规划理论仍然在辅导咱们不断推进对海底规划及演化前史的知道。
根据板块规划理论，海洋地球物理学研讨可以超前猜测大地震，非常好地了解地幔规划和动力学机制，获得海洋堆积矿藏和石油本钱的方位，或许将来还可认为驱动板块运动的与对流有关的海洋地热能的开发使用供给辅导。
海洋地球物理学研讨是海洋科学研讨领域的重要构成有些，其首要使命是: 关于海洋进程及其本钱、环境效应，使用物理学原理和数学核算办法，观测与获取海底地质规划、规划及演化信息，研讨岛弧-洋中脊体系、板块集聚进程与爬升股动力学、洋陆过渡带及边缘海盆规划规划构成演化、海洋堆积地层与矿藏本钱类械寥。
尽管海洋地球物理学在海洋科学研讨领域不断打开和打破，但在某些重要方面仍处于探究期间，一些前沿研讨迄今还无结论，如海水层的电磁效应、海底莫霍面与居里边的动力学联络、爬升开始的物理条件、洋陆软流层的深度与温度差异成因机制、上下地幔分界相变对爬升活动的影响等，需要海洋地球物理学家经过观测和核算，不断供给物理学根据，招认和猜测新理论。
本书内容包括海洋地球物理根柢理论、海洋地球物理数学分析以及海洋地球物理查询办法三个有些。
依照我国科学院大学专业课“海洋地球物理: 理论与实习” 教育大纲, 遵从少而精的原则, 本书对海洋地球物理有关内容进行精简和调整书中体系论说海洋地球物理重、热、震、电磁场的物理理论, 海洋地球物理数据处置、归纳说明的数学原理,海洋地球物理勘探材料搜集根柢办法、仪器设备等方面的技能需求根据这些年的打开趋势, 作者充分了我国科学院等各研讨单位在海洋地球物理领域的最新发展, 使本书更靠近前沿本书中列有若干例题或习题, 可以培育学生发现疑问、处置疑问的才能
其时, 海洋地球物理在某些重要方面仍处于探究期间, 在我国完成海洋强国的路途上, 我国科学院海洋地球物理专业的研讨生负重致远, 有必要尽力学习物理、数学理论, 牢牢掌控海洋地球物理科学有关根柢常识、根柢技能, 在加速缔造海洋强国、大力推进海洋强国缔造的路上, 勇攀科学顶峰
这篇文章摘编自《海洋地球物理: 理论与办法》（张健等编著. 北京: 科学出书社，2021. 6）一书“前语”“第1 章 序文”，有删减批改，标题为编者所加。
(海洋地球物理丛书/ 吴时国，张健，郝天珧 主编)
isbn 978-7-03-064969-0
责任修改: 周杰 王勤勤
（如需开具发票，请在订单补白处标示举头和税号）
本书是一本体系介绍海洋地球物理理论及其实践使用办法的专著。全书共4 章，第1 章全部介绍海洋地球物理的学科定位与体系，回想其打开进程，展望其将来趋势。第2 章为海洋地球物理根柢理论有些，体系介绍海洋地球物理场的根柢理论、物理本质与几许标明。第3 章为海洋地球物理数据分析有些，要点介绍数据与核算办法、积分改换与谱分析办法、反演说明办法。第4 章为使用有些，具体介绍海底浅层规划勘探、海底热流勘探、海洋重磁与地震勘探的技能需求、仪器设备、作业办法、材料收拾与地质说明。
本书由我国科学院大学海洋地质教研室中心授课团队撰写，材料详尽，论据充分，反映出海洋地球物理理论及使用研讨的最新发展。本书可作为高级学校海洋地质、海洋地球物理、大气海洋等专业巨大学本科生和研讨生教材，也可供其他专业研讨人员和工程技能人员参阅。
（这篇文章修改：刘四旦）

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信息来历：赛杰奥 张健
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