固体潮与地球动力学
课程编码:180083081601P4004H
英文名称:Earth Tides and Geodynamics
课时:20
学分:1.00
课程属性:研讨课
主讲教师:孙和平等
教学目的要求
本课程是测绘科学与技术一级学科各方向研究生的硕博通用研讨课程,是大地测量学、地球物理学和天文学等的重要交叉学科。伴随着固体地球的周期性潮汐形变,地球表面的重力、倾斜、应变和天文经纬度等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)。相关内容在国家基础军事测绘和导航领域发挥着重要作用,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潮汐改正模型,也为研究地球内部结构和动力学提供重要约束。
通过本课程的学习,使学生系统了解固体地球潮汐的基本概念、主要内容及应用领域,掌握固体地球潮汐理论和计算方法,以及与其它学科交叉研究内容。了解国际上该领域研究的最新进展和前沿科学问题,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 学科意义及其背景
第2节 仪器、标定和干扰改正
第3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 陈晓东
第1节 重力固体潮的测量技术
第2节 引潮位及引潮位的展开
第3节 固体地球潮汐形变理论
第4节 资料预处理与分析方法
第三章 地球自由振荡与自由核章动的重力检测 3学时 周江存
第1节 海潮运动方程及海潮模型
第2节 标准大气模型与实测模型
第3节 海潮和大气负荷基本理论
第4节 格林函数与负荷效应计算
第四章 海洋与大气重力负荷潮汐理论 3学时 周江存
第1节 重力观测的海潮负荷改正
第2节 地球动力学与重力场频谱
第3节 地球自由振荡理论与检测
第4节 地球液态地核自由核章动
第5节 地球固态内核的平动振荡
第五章 座谈与讨论(计算机软件1学时) 3学时 陈晓东
第1节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第2节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第3节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第4节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第5节 (计算机软件1学时)
第六章 座谈与讨论 3学时 陈晓东
第1节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第2节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第3节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第4节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第5节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第6节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第七章 座谈与讨论(考试安排) 3学时 孙和平
第1节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第2节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第3节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第4节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第5节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第6节 (学生课堂报告,每人15分钟,研讨15分钟)
第7节 大开卷考试安排(课下完成)。
教材信息
1、
固体地球潮汐
许厚泽
40513
湖北科学技术出版社
参考书
1、
固体潮
方俊
1984年10月
科学出版社
2、
行星地球的固体潮
P.梅尔基奥尔
1984年4月
科学出版社
3、
地球物理学基础
郭俊义
2001年1月
测绘出版社
4、
重力学
王谦身
2003年4月
地震出版社
课程教师信息
孙和平,1955年生,中国科学院院士,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员,中国科学院大学教授,国际大地测量协会会士,中国测绘学会与中国计量测试学会副理事长,湖北省地球物理学会理事长,原中国科学院测量与地球物理研究所所长。1980年本科毕业于中国科学技术大学,1995年研究生毕业于比利时法语天主教鲁汶大学,获理学博士学位,国家基金委杰出青年基金获得者,中科院百人计划入选者。国家科技部国际合作重点、国家基金委重点和创新群体等项目首席,国际“Geodesy and Geodynamics”期刊主编和国内《地球物理学报》和《测绘学报》等期刊编委。曾获中国科学院优秀共产党员、湖北省突出贡献中青年专家和湖北省首届杰出人才奖等荣誉称号。主要研究方向涉及地球微小形变与动力学信号的检测、理论模拟和力学机制探索等。相关研究成果可为国家精密测绘与空间探测、地球圈层耦合作用与全球大尺度地球动力学研究提供重要理论指导与背景信息。周江存,男,1977年生,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员,重力与地球内部结构研究组组长,博士生导师,山东理工大学、中国地质大学(武汉)等国内高校联培导师。1998年毕业于西安地质学院(现长安大学)测量工程系,获学士学位;2008年毕业于中国科学院研究生院(现中国科学院大学),获地球物理专业博士学位。长期从事不同力源作用下的地球微小形变的理论、模拟及应用的研究工作与软件开发。建立了多物理场耦合的地球变形理论,发展了求解地球变形边值问题的高效算法,发现了地球变形勒夫数渐近值的一般解析式,解决了特殊情形下格林函数计算不收敛的难题。在GJI,JG,BSSA等国际知名期刊发表多篇高水平论文,其中关于地震形变的理论文章以系列论文形式发表。2007年获全国测绘科技进步一等奖,2021年获地球物理学会科技进步一等奖。陈晓东,男,1975年生,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院副研究员,地震与地球内部物理研究部副主任,博士。从事地表重力场时变研究与应用,主要研究连续重力观测、地表流动重力观测、各种重力影响改正、潮汐诱发地震、地震重力信号、月球潮汐等。发表论文70多篇,其SCI论文40余篇,一作/通讯25篇(SCI共10篇,其中包括J. Geodynamics.,SRL,J. Hydrology,TAO,地球物理学报等)。主持国家自然科学基金共5项。近5年主要研究内容为月球潮汐、潮汐诱发地震、地球长期地学信号研究。