Varios artículos típicos sobre principios geofísicos.

Varios artículos típicos sobre principios de geofísica

En el estudio y el trabajo reales, todos deben entrar en contacto con los artículos son un tipo de comunicación académica que describe los resultados de la investigación académica. Entonces, ¿cómo escribir un artículo? Los siguientes son varios artículos típicos de principios geofísicos que he recopilado, espero que puedan ayudar a todos.

Título:

Una breve discusión de varios principios geofísicos típicos

Resumen:

La Física de la Tierra es una materia geológica y mineral que estudia toda la tierra desde el núcleo sólido hasta el límite de la atmósfera. Los principios básicos involucrados cubren el contenido integral de física, geoquímica, geología y otras disciplinas, y son muy importantes para la capacidad de pensamiento lógico de los estudiantes. y se requieren habilidades de cálculo numérico. Este artículo se centra en una discusión resumida de varios principios básicos necesarios para resolver problemas geofísicos.

Palabras clave:

Típico; geofísica; principio

Desde la perspectiva de la composición de la geofísica, existen principalmente dos tipos. escala Las que tratan de principios generales se llaman geofísica teórica las otras son las que exploran petróleo, metales, minerales no metálicos o resuelven otros problemas geológicos, y se llaman geofísica aplicada; Obviamente, la geofísica teórica es el requisito previo para la aplicación práctica, y los principios básicos de la geofísica son la parte más básica del contenido teórico.

1. Principios básicos de la gravedad de la forma de la Tierra y distribución de la gravedad.

La Tierra es un planeta del sistema solar. Tiene movimientos de rotación y revolución. En términos sencillos, la forma de la Tierra es la de un elipsoide ligeramente aplanado en los polos y ligeramente abultado en el ecuador. El estudio de la forma de la Tierra es un tema común de la geodesia y la geofísica sólida. Su propósito es utilizar métodos geométricos, métodos de gravedad y tecnología espacial para determinar la forma, el tamaño, la posición de los puntos terrestres y el campo de gravedad de la Tierra. En cuanto a la estructura fina, la forma de la Tierra está determinada principalmente por la fuerza centrífuga generada por la gravedad y la rotación terrestre, y la Tierra está muy cerca de un elipsoide giratorio, con un semieje mayor de 6378136 metros y un achatamiento de 1:298,257. Estrictamente hablando, la forma de la Tierra debería referirse a la forma geométrica de la superficie terrestre, pero la superficie natural de la Tierra es extremadamente compleja, por lo que científicamente la gente considera el geoide formado por la superficie media del mar y su extensión hacia el interior. del continente como el estudio de la forma de la tierra, porque el geoide es muy similar a la forma de la superficie de la tierra y tiene un significado físico obvio. Sin embargo, el geoide no es una simple superficie digital y la medición y el procesamiento de datos no se pueden realizar directamente en dicha superficie. Desde un punto de vista mecánico, si la Tierra es un fluido homogéneo en rotación, su forma de equilibrio debería ser la de un elipsoide en rotación. Entonces la gente imaginó además usar un elipsoide giratorio adecuado para aproximar el geoide. Para determinar este elipsoide, sólo es necesario conocer sus parámetros de forma (semieje mayor a, achatamiento α) y parámetros físicos (constante gravitacional GM y velocidad angular de rotación ω). El elipsoide más cercano al geoide se llama elipsoide terrestre medio. Si se puede determinar la desviación entre el geoide y el elipsoide, es decir, la diferencia entre el geoide y el elipsoide (la brecha del geoide N) y la inclinación (la desviación vertical θ), la forma del geoide puede ser totalmente segura.

La gravedad de la Tierra se origina a partir de la ley de gravitación universal de Newton, lo que significa que dos puntos cualesquiera de materia en el universo se atraen entre sí, y su fuerza gravitacional es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado. de la distancia entre ellos. El valor de gravedad aproximado en el punto del suelo es 980 Gal, el valor de gravedad ecuatorial es 978 Gal y el valor de gravedad polar es 983 Gal. Debido a la curvatura polar de la Tierra y su movimiento diurno, la gravedad tiende a aumentar desde el ecuador hacia los polos. La magnitud y dirección de la gravedad en la Tierra sólo están relacionadas con la posición del punto atraído, en teoría debería ser constante. Sin embargo, la gravedad cambia con el tiempo, es decir, la gravedad observada en el mismo punto en diferentes momentos es diferente. .

2. Las reglas de propagación de los terremotos y las ondas elásticas en el interior de la tierra

Las ondas sísmicas son vibraciones que se propagan bajo tierra y deben estar relacionadas con la elasticidad de la roca. Se supone que la roca es un cuerpo completamente elástico. Ensayo de ciencia y tecnología En los cálculos de ondas sísmicas, el medio terrestre puede tratarse como un cuerpo isotrópico completamente elástico. En la teoría de las ondas sísmicas, el medio terrestre suele tratarse como un medio uniforme, isotrópico y completamente elástico, lo cual es sólo una suposición simplificada. La práctica ha demostrado que este supuesto puede simplificar enormemente el análisis y, en la mayoría de los casos, puede obtener resultados que son bastante consistentes con los resultados observados. Existen dos métodos principales para estudiar la propagación de ondas sísmicas en el interior de la Tierra: la dinámica y la cinemática. El método dinámico consiste en resolver directamente la ecuación de onda, estudiar la reflexión y refracción de ondas planas en la superficie plana, ondas superficiales sísmicas en medio espacio uniforme y espacio en capas paralelas, y la libre oscilación de la Tierra en el modelo de simetría esférica. Este método es relativamente complicado y no se presentará en este libro. Lo que presentamos es el segundo método: el método cinemático, que simplifica la solución de la ecuación de onda en la teoría de rayos de propagación de ondas y utiliza el concepto de rayos sísmicos para estudiar las características cinemáticas de las ondas sísmicas que se propagan dentro de la Tierra.

El estudio de la propagación de ondas sísmicas en el interior de la tierra se basa principalmente en los siguientes principios básicos. Uno es el principio de Huygens, es decir, en un medio elástico uniforme, una fuente de vibración puntual genera una esférica. onda que se propaga alrededor. Cuando la distancia r tiende a infinito, el radio del frente de onda esférico es grande y la curvatura es pequeña. En este momento, la onda esférica se transforma en una onda plana; el tiempo de viaje (propagación) de la onda sísmica a lo largo del rayo es el mismo que el tiempo de viaje (propagación) por cualquier otro camino. El tiempo de viaje es el mínimo, es decir, la onda siempre se propaga por el camino de menor recorrido. tiempo, también conocido como principio mínimo de Fermat y principio del rayo.

En resumen, Huygens describe la ley de propagación de ondas en el espacio medio desde la perspectiva del frente de onda, mientras que el principio de Fermat describe la ley de propagación de ondas desde la perspectiva de los rayos ondulatorios.

3. El fenómeno magnético de la Tierra y las propiedades eléctricas de la Tierra

El fenómeno magnético de la Tierra se refiere al campo magnético distribuido en el espacio alrededor de la Tierra. El campo magnético de la Tierra se aproxima al de un dipolo magnético ubicado en el centro de la Tierra. Su polo sur magnético (S) apunta aproximadamente hacia el polo norte geográfico, y su polo norte magnético (N) apunta aproximadamente hacia el polo sur geográfico. Las características de distribución de sus líneas de campo magnético son que la dirección del campo magnético cerca del ecuador es horizontal y cerca de los polos es perpendicular a la superficie terrestre. El campo magnético en la superficie terrestre se ve afectado por varios factores y cambios con el tiempo. Los polos norte y sur geomagnéticos son opuestos a los polos norte y sur geográficos. El campo geomagnético consta de dos partes: el campo magnético básico y el campo magnético cambiante. El campo magnético básico es la parte principal del campo geomagnético. Se origina en el interior de la tierra. Es relativamente estable y pertenece al campo magnético estático. El campo magnético cambiante incluye diversas variaciones breves del campo geomagnético, que se originan principalmente en el interior de la Tierra y son relativamente débiles. El cambiante campo magnético de la Tierra se puede dividir en dos tipos: cambios tranquilos y cambios perturbadores. La intensidad del campo geomagnético es de aproximadamente 0,5-0,6 Gauss.

Según la detección de fenómenos eléctricos atmosféricos, desde el punto de vista electrostático, la tierra y la atmósfera forman aproximadamente un condensador esférico fugaz. Las mediciones eléctricas atmosféricas muestran que el campo eléctrico cerca de la superficie terrestre apunta verticalmente a la superficie terrestre. En un día despejado, su valor es aproximadamente E=100V/m, mientras que la densidad de carga en la superficie terrestre es -8,85×10-10C. /m2 Por lo tanto, se puede calcular que la carga negativa total transportada sobre la superficie terrestre es de 4,51×105C, y la densidad de corriente de la atmósfera es de aproximadamente -3×10-12A/m2. La corriente total es de unos 1350 amperios y la potencia eléctrica total consumida en la atmósfera es P = 520 millones de vatios. Debido a la rotación de toda la Tierra, las cargas positivas y negativas se separan. Las cargas positivas se distribuyen en el núcleo de la Tierra y las cargas negativas se distribuyen en la superficie, lo que a su vez genera una corriente anular en la capa exterior. La dirección de la corriente es de este a oeste (la dirección de la corriente es opuesta a la dirección de movimiento de las cargas negativas, por tanto, el geomagnetismo se genera de sur a norte).

4. Conclusión

Comprender las teorías y principios básicos de la geofísica ayudará a los estudiantes a establecer su propio marco de conocimientos y, al mismo tiempo, a tener una muy buena comprensión del contenido general de la geofísica. Con el fin de clasificar, el autor también recomienda que la mayoría de los estudiantes de la escuela puedan comenzar a estudiar desde el contenido más básico para que puedan tener ciertas ventajas en estudios posteriores.

Referencias:

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