对地球物理学的认识的论文

“地球物理学可以说是一门观测的科学，是采用物理学的理论、方法和技术，对地球进行宏观与微观的观测研究，以认识地球整体及其内部结构、运动和各种动力学过程的学科”（刘光鼎）。地球物理学是一门探测和研究地球变化规律，为经济发展提供资源，研究人类生存环境的科学。根据对岩石圈、水圈、大气圈以及空间的探测研究，形成了多个分支学科，如固体地球物理学、海洋地球物理学、大气物理学和空间物理学等。到20世纪上半叶，随着经济迅速发展，对资源和能源的需求量大增，用地球物理方法寻找地下矿产，包括金属非金属矿产、能源矿产以及水资源等，显示了优异的成效，得到了迅速发展，很快形成了独立的体系，称应用地球物理学。应用地球物理学有了重力勘探、磁力勘探、地震勘探、电法勘探、放射性勘探、地热勘探、地球物理测井和遥感等多个次级分支学科。由此可见，利用引力、声波、光波、电磁波、弹性波、热传导、热辐射、电阻、电激发、磁感应和核衰变等物理特性对地球物质、结构、能量的感知，来探测岩层、土壤、水体、大气以及空间物质和能量的分布，以及变化和结构，是地球物理学的基本探测任务。自然灾害的探测和研究，始终是地球物理学的组成部分，如地震、火山、地陷、泥石流、滑坡、海流、磁暴、太阳黑子活动等。人类排放或泄漏的有害物质（有毒有害气体、液体、固体）与能量（光、声、电磁、振动），超过了自然界的降解能力，而储存在自然界，对人类的生存与发展产生严重影响。为了解决这些问题，许多相关学科加入了对环境污染的研究，环境地球物理学就是在这个背景下发生和发展的。对于人为污染物造成的环境问题的探测与研究，始于发达国家。1985年美国《Geophysics，the Leading Edge of Exploration》发表地球物理经费情况报告中首次列出地球物理在“环境”方面的经费分配；1988年《Geophysics》刊登了准备出版环境地球物理（Environmental Geophysics）论文集的征文广告，这是书刊上第一次使用“环境地球物理学”的名称；1989年中国地球物理学会第五届年会上张立敏、蒋宏耀提出《地球物理学的一个新的应用领域——环境地球物理探测》的报告。1990年在欧洲勘探地球工作者联合会的学术年会上，加拿大JPGreenhouse在《环境地球物理：是时候了》中提出：从20世纪70年代以来，环境地质确立为分支学科，而地球物理学虽然在环境问题中已大量应用，可是仍然没有打出环境地球物理学的旗号。蒋宏耀1997年呼吁环境事业有地球物理的地位，地球物理工作者应把握住这个阵地。同年，美国勘探地球物理工作者协会（SEG）出版三卷套的《土工及环境地球物理学》（Geotechnical and Environmental Geophysics）论文集。1995年德国出版了Dieter Vogelsang的《环境地球物理学》（Environmental Geophysics），为环境地球物理学的第一本专著。1993年中国地球物理学会成立环境地球物理专业委员会；1994年刘光鼎理事长提出“地球物理学科应在环境科学方面开拓新领域，逐步形成环境地球物理学”。至此，环境地球物理学基本形成。

地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。已故著名地球物理学家赵九章先生是这样形容地球物理学的——“上穷碧落下黄泉、两处茫茫都不见”。地球物理学的研究内容总体上可以分为应用和理论地球物理两大类。应用地球物理(又称勘探地球物理)的研究范围比较广泛，主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与工程探测等。勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、工程和环境监测以及构造研究等，方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等，通过先进的地球物理测量仪器，测量来自地下的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、反演、解释，进而推测地下的结构构造和矿产分布。勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型工程基址等的勘察及探测的主要学科。理论地球物理研究对地球本体认识的理论与方法。如：地球起源、内部圈层结构、地球年龄、地球自转与形状等，具体包括地震学、地磁学、地电学、地热学和重力学等。理论地球物理学通过地震波场和电磁波场探测发现了位于上地幔的软流层，为活动论的新的地球观提供了惟一站得住脚的理论依据；通过全球大地热流量的测量圈定了热的洋脊和冷的消减带，结合古地磁研究结果和大洋中脊的条带状磁异常特征，为海底扩张和大陆飘移学说提供了令人信服的佐证；通过全球地震活动性和震源空间分布特征、全球重力、地磁和地热测量，为板块边界的划分提供了准确的依据；综合各种全球性的地球物理观测结果，对地球热状态、岩石圈热结构和流变性质提供了新的认识，为一直悬而未决的板块运动驱动机制问题的解决提供了新的依据。地球物理学是以地球为研究对象的现代应用物理学，这门学科从20世纪初就自成体系。到了20世纪60年代发展极为迅速，地球物理学包含许多分之学科，涉及陆、海、空三域，是天文、物理、数学、化学和地质学之间的一门边缘学科。随着时代的发展，地球物理学的多学科交叉现象越来越明显，数学、物理、计算机科学、天文学等众多学科的发展大大促进了地球物理学的发展。在地球物理学天地里，既可以从事地磁场起源、地震发生机理这样的极负挑战性的研究，可以从事油气勘探、矿产勘探这样的关系到国家经济建设的应用性研究工作，也可以从事大气物理等交叉学科的研究工作。通过地球物理学专业培养出来的学生要掌握系统的数学物理基础理论和基本知识，有较强的计算机应用能力和较高的外语水平，具有扎实的地球物理专业知识和基本的实验技能，受过从事基础研究或应用研究的初步训练，具有较强的知识更新能力。

地球物理研究所硕士论文研究是主动和系统方式的过程,是为了发现、解释或校正事实、事件、行为、或理论,或把这样事实、法则或理论作出实际应用。地球物理学是地球科学中的新兴学科,也是人类深入认识地球的主要工具。地球物理学以物理学研究的发展为依托,运用物理学的理论和方法探索地球内部的结构,动力系统及演化。其范围涉及地壳,地幔和地核,尤其是岩石层和软流层发生的各种物理现象,成因及其过程。通过地球物理场的观测、资料处理和模型计算已达到深入认识地球、造福人类的目的。地球物理学由固体地球物理学、应用地球物理学、大地测量学、空间物理学、大气物理学、海洋地球物理学等分支学科组成。其中应用地球物理学的主要任务是应用地球物理原理和方法开展能源、资源的勘探与开发,地震灾害预测预防、地球环境的保护和污染检测。