课程大纲

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固体潮与地球动力学

课程编码:081601M06002H 英文名称:Earth Tides and Geodynamics 课时:21 学分:1.00 课程属性:专业研讨课 主讲教师:孙和平等

教学目的要求
本课程为大地测量学与测绘工程硕士和博士研究生的专业研讨课程,也可作为固体地球物理学、天文学、地震、空间物理学、海洋物理学等其它相关专业或交叉专业研究生的学科选修课。
固体地球潮汐是由于日月等天体对地球引力变化所导致的地球内部和表面的周期性形变现象(简称固体潮),它反映的是地球表层及内部的物质分布变化及其运动状态。能在国家基础、军事测绘和导航领域发挥重要作用,它可为大地测量归算、国家精密测绘、地震监测、空间技术等提供精密改正模型,也为研究地球局部和整体运动,地球内部动力学和结构提供重要约束。“固体潮与地球动力学”课程是联系天文学、地球物理学和大地测量学的重要交叉学科。伴随着地球的周期性形变,地球表面的重力、倾斜、应变和经纬度等大地测量观测量出现微小的周期性变化(分别称为重力固体潮、倾斜固体潮、应变固体潮和天文经纬度固体潮等)。通过本课程的学习,使学生系统了解固体地球潮汐基本概念、研究内容及主要应用领域,掌握确定固体地球潮汐的理论和方法,以及与其他学科交叉和渗透研究内容。并了解国际上该领域研究的最新进展和前沿问题,为进一步研究地球科学相关问题打下坚实理论基础。

预修课程
高等数学,计算机

大纲内容
第一章 固体地球潮汐研究及应用概述 3学时 孙和平
第1节 学科意义及背景
第2节 地球动力学问题
第二章 固体地球潮汐观测技术、理论与分析方法 3学时 孙和平
第1节 研讨
第2节 重力固体潮的观测技术
第3节 引潮位及引潮位的展开
第4节 固体地球潮汐形变理论
第5节 资料预处理与分析方法
第三章 海洋与大气重力负荷潮汐理论 3学时 孙和平
第1节 海潮运动方程及海潮模型
第2节 海潮负荷的理论计算方法
第3节 海潮负荷的重力改正方法
第4节 气压变化预处理与网格化
第5节 大气直接引力与负荷效应
第6节 大气重力格林函数的理论
第7节 重力潮汐观测数据处理分析及软件介绍
第四章 地球自由振荡与自由核章动的重力检测 3学时 孙和平
第1节 研讨
第2节 地球动力学与重力场频谱
第3节 地球的自由振荡(EFO)
第4节 液态地核的自由核章动
第5节 固态内核的平动振荡
第五章 座谈与讨论 3学时 孙和平
第1节 学生课堂报告
第六章 座谈与讨论 3学时 孙和平
第1节 学生课堂报告
第七章 座谈与讨论 3学时 孙和平
第1节 学生课堂报告

教材信息
1、 固体地球潮汐 许厚泽 2010年12月 湖北科学技术出版社

参考书
1、 固体潮 行星地球的固体潮 地球物理学基础 重力学 方俊 P.梅尔基奥尔 郭俊义 王谦身 1984年10月 1984年4月 2001年1月 2003年4月 科学出版社 科学出版社 测绘出版社 地震出版社

课程教师信息
孙和平,中国科学院测量与地球物理研究所研究员,博士生导师,1980年毕业于中国科技大学地球和空间科学学院,1995年获得比利时Louvain大学理学博士学位。
主要社会兼职:

  国际IAG会士(Fellow),《Earth and Planetary Physics》、 《地球物理学报》、《测绘学报》、《地震学报》、《大地测量与地球动力学》编委;等;

国内外主要学习和工作经历:
1976.12-1980.07:中国科学技术大学地球和空间科学学院(合肥)学习;
1980.08-1991.10:中国地震局地震研究所(武汉)工作;
1991.11-1996.01:比利时Louvain大学理学院学习;
1996.02-至今: 中科院测量与地球物理研究所工作;

1997.11-2000.11:动力大地测量开放实验室常务副主任;

2000.11-2005.02:任中科院测量与地球物理研究所副所长;
2005.02-2015.08:任中科院测量与地球物理研究所所长 大地测量和地球物理相关领域:主要方向为地球重力场观测技术,理论模拟,资料处理和地球动力学应用解释等。主要业绩包括建立和完善武汉国际重力潮汐基准;精密测定全球重力潮汐参数;发展大气变化对重力场观测影响理论;利用全球地表超导重力观测探讨最新全球海潮模型的适定性;检测地球液态地核的自由核章动现象、地球自由振荡和地球固态内核的平动振荡现象,构制考虑液核近周日共振效应的重力潮汐模型等。相关研究成果可为国家精密测绘、全球大尺度地球动力学和空间技术提供新的理论指导和背景材料。开展了多项国际合作项目,承担多项科研项目,是国家科技部重点国际合作项目和中国科学院知识创新工程重要方向性项目负责人。获省部级科技进步一等奖1项,二等奖4项。在国内外核心刊物上发表论文100多篇,曾获国务院颁发的政府津贴、湖北省有突出贡献的中青年专家等荣誉称号。