地球物理与动力学基础

课程编码：180201070402P3002H 英文名称：Fundamentals to Geophysics and Geodynamics 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业课 主讲教师：黄乘利等

本课程是天文地球动力学和地球物理基础课程，通过该课程，促使研究生
1．能基本掌握地球物理学和地球动力学有关领域的研究方法和数学、物理工具
2．对理论（固体）地球物理学各有关领域知识有基本的、但较全面的了解；
3．获得进一步学习和研究天文地球动力学、地球自转、行星地球重力场、行星内部结构理论、固体潮、自由振荡等领域的相关基础知识
将采取理论授课、师生互动、项目作业等相互有机结合的方式，夯实学生的数理功底，训练并促进学生的基本研究能力，扩展知识视野。

高等数学、大学物理

第一章 概论 2.0学时
第1节 地球物理学的研究内容
第2节 地球物理学的历史发展
第3节 与其它学科的关系
第二章 数学基础 10.0学时
第1节 矢量和（二阶）张量分析
第2节 正交曲线坐标系
第3节 场论
第4节 球函数及其性质
第三章 力学基础 12.0学时
第1节 旋转坐标系和坐标变换
第2节 连续介质运动的动力学方程：
第3节 弹性力学：
第4节 地球自转的力学方程
第5节 含自转和预应力的地球微小弹性运动：运动方程；本构方程；流体静平衡态
第6节 地球微小弹性运动的各类边界条件
第7节 动力学方程系统的解算及其在各相关分支学科的应用（本征模/自由振荡、章动、固体潮汐、地球内部模型等）
第四章 势论与重力场 6.0学时
第1节 重力场的基本概念与格林公式
第2节 (大地)水准面和铅垂线及其弯曲
第3节 地球的正常/扰动重力场：stokes理论
第4节 地壳均衡假说：Airy补偿、Pratt补偿;
第5节 重力场观测和模型进展
第五章 地球内部结构与形状 6.0学时
第1节 球对称、非旋转的地球（SNREI）
第2节 椭球对称、旋转的地球
第3节 Clairaut¢s微分方程
第4节 更真实的地球：普适性理论
第六章 地球固体潮 6.0学时
第1节 引潮力（位）及其展开
第2节 地球的各种潮汐响应：固体潮、海洋潮、大气潮、重力潮
第3节 简单模型：海洋的影响、局部效应、自转与扁率的影响
第4节 在引潮力及表面负荷作用下的形变理论：各种Love数、(负荷)Green函数
第七章 地球自转的观测与理论 6.0学时
第1节 刚体地球的自转理论
第2节 弹性地球的自转理论初步
第3节 地球自转的观测
第4节 地球自转（章动）的理论研究进展
第八章 自由振荡和地震学初步 9.0学时
第1节 弹性波动方程
第2节 地震体波与面波
第3节 利用地震射线研究地球内部结构
第4节 地球自由振荡理论：
第5节 地球内部模型的反演
第九章 IERS规范中的地球物理因素 3.0学时
第1节 IERS规范中的地球物理因素

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