地球物理學(xué)基礎(chǔ)

第一章　導(dǎo)引
　1.1　地球的自轉(zhuǎn)與形狀，大地坐標(biāo)系
　l.2　太陽(yáng)系與地球的公轉(zhuǎn)，天球坐標(biāo)系
　1.3　球面三角
　l.4　歲差一章動(dòng)和極移
　1.5　時(shí)間系統(tǒng)
　l.6　地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)和板塊構(gòu)造
第二章　矢量與張量分析和場(chǎng)論
　2.1　矢量及其代數(shù)運(yùn)算
　　2.1.l　矢量的概念以及代數(shù)運(yùn)算
　　2.1.2　求和指標(biāo)與指定指標(biāo)及δij和δijk　
　　2.1.3　直角坐標(biāo)系中矢量的代數(shù)運(yùn)算
　2.2　坐標(biāo)變換和張量的概念及代數(shù)運(yùn)算
　　2.2.1　坐標(biāo)變換
　　2.2.2　絕對(duì)標(biāo)量和絕對(duì)矢量及它們的坐標(biāo)變換
　　2.2.3　張量的概念
　　2.2.4　張量的代數(shù)運(yùn)算
　　2.2.5　空間點(diǎn)位坐標(biāo)的坐標(biāo)變換
　2.3　二階張量
　　2.3.1　主軸與主值
　　2.3.2　數(shù)性不變量
　　2.3.3　二階對(duì)稱張量的主值必為實(shí)數(shù)
　　2.3.4　二階對(duì)稱張量的三條主軸互相垂直
　　2.3.5　二階對(duì)稱張量化為對(duì)角的形式
　　2.3.6　二階張量分解為球張量和偏張量之和
　2.4　張量的商定律和各向同性張量
　　2.4.1　張量的商定律
　　2.4.2　各向同性張量
　2.5　矢量與張量函數(shù)及它們的導(dǎo)數(shù)與積分
　　2.5.1　矢量函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)
　　2.5.2　空間曲線與曲面
　　2.5.3　矢量函數(shù)的積分
　　2.5.4　張量函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)與積分
　2.6　場(chǎng)論
　　2.6.1　場(chǎng)的概念和幾何表示
　　2.6.2　▽算符
　　2.6.3　高斯公式和斯托克斯公式
　　2.6.4　梯度、散度和旋度
　　2.6.5　無(wú)旋場(chǎng)、無(wú)源場(chǎng)和調(diào)和場(chǎng)
　　2.6.6　格林公式
　　2.6.7　亥姆霍茲定理
第三章　地球物理的力學(xué)基礎(chǔ)
　3.1　旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
　　3.1.l　角速度
　　3.1.2　角速度的合成
　　3.1.3　旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中矢量對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)
　　3.1.4　非慣性參照系中粒子的運(yùn)動(dòng)方程
　3.2　重力場(chǎng)的概念和基本性質(zhì)
　　3.2.1　萬(wàn)有引力、離心力和重力，
　　3.2.2　引力位、離心力位和重力位
　　3.2.3　高斯方程，球?qū)ΨQ體的引力、引力位和物體外部引力位的性質(zhì)
　　3.2.4　質(zhì)體引力位的性質(zhì)
　　3.2.5　均質(zhì)圓的引力位和引力，質(zhì)面引力位的性質(zhì)
　3.3　連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程
　　3.3.1　連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的描述
　　3.3.2　連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)定律
　　3.3.3　雷諾運(yùn)輸方程及其應(yīng)用
　　3.3.4　應(yīng)力張量
　　3.3.5　運(yùn)動(dòng)微分方程
　3.4　彈性力學(xué)
　　3.4.1　應(yīng)變張量
　　3.4.2　微小變形時(shí)的應(yīng)變張量以及旋轉(zhuǎn)角和體積膨脹率
　　3.4.3　本構(gòu)方程
　　3.4.4　彈性力學(xué)問(wèn)題的一般形式
　3.5　地球自轉(zhuǎn)的力學(xué)方程
　　3.5.1　質(zhì)心運(yùn)動(dòng)和圍繞質(zhì)心的角動(dòng)量定理
　　3.5.2　剛體地球自轉(zhuǎn)的力學(xué)方程
　　3.5.3　可變形地球自轉(zhuǎn)的力學(xué)方程
　3.6　地球的微小運(yùn)動(dòng)彈性方程
　　3.6.1　顧及自轉(zhuǎn)和預(yù)應(yīng)力的彈性運(yùn)動(dòng)方程，
　　3.6.2　地球微小運(yùn)動(dòng)彈性方程的實(shí)用形式
　　3.6.3　存在預(yù)應(yīng)力時(shí)的本構(gòu)方程
　　3.6.4　流體靜平衡態(tài)作為參考狀態(tài)及各向同性假設(shè)下方程的簡(jiǎn)化
　　3.6.5　流體靜平衡態(tài)的性質(zhì)
　3.7　地球微小彈性運(yùn)動(dòng)的邊界條件
　　3.7.1　不可滑動(dòng)邊界上的位移和應(yīng)力條件
　　3.7.2　滑動(dòng)邊界上的位移和應(yīng)力條件
　　3.7.3　引力位及其一階偏導(dǎo)數(shù)的條件
　　3.7.4　總結(jié)——地面上的邊界條件，流體靜力平衡態(tài)作為參考狀態(tài)時(shí)的簡(jiǎn)化
第四章　正交曲線坐標(biāo)系中的場(chǎng)論公式和球函數(shù)
　4.1　正交曲線坐標(biāo)系
　　4.1.1　正交曲線坐標(biāo)系的概念
　　4.1.2　正交曲線坐標(biāo)系中矢量與張量的物理分量
　　4.l.3　正交曲線坐標(biāo)系的協(xié)變基矢量，矢量與張量的逆變分量
　　4.1.4　協(xié)變基矢量對(duì)坐標(biāo)的偏導(dǎo)數(shù)
　4.2　正交曲線坐標(biāo)系中的場(chǎng)論公式
　　4.2.1　梯度公式
　　4.2.2　散度公式
　　4.2.3　旋度公式
　　4.2.4　算子A·▽
　　4.2.5　拉普拉斯算子
　　4.2.6　對(duì)推導(dǎo)方法的一點(diǎn)補(bǔ)充
　4.3　球函數(shù)
　　4.3.1　球坐標(biāo)中拉普拉斯方程的分離變量解法
　　4.3.2　特征值問(wèn)題的概念
　　4.3.3　勒讓德方程和締合勒讓德方程
　　4.3.4　勒讓德方程的級(jí)數(shù)解
　　4.3.5　級(jí)數(shù)解的收斂性
　　4.3.6　勒讓德函數(shù)
　　4.3.7　締合勒讓德方程與勒讓德方程的關(guān)系
　　4.3.8　締合勒讓德方程的級(jí)數(shù)解及其收斂性
　　4.3.9　締合勒讓德函數(shù)
　　4.3.10　球函數(shù)的概念
　　4.3.11　球函數(shù)的幾何意義
　　4.3.12　球函數(shù)的不同表達(dá)形式
　4.4　球函數(shù)的性質(zhì)
　　4.4.1　距離倒數(shù)展開成球函數(shù)級(jí)數(shù)的形式：勒讓德函數(shù)的母函數(shù)
　　4.4.2　勒讓德函數(shù)的正交性
　　4.4.3　球函數(shù)的正交性
　　4.4.4　加法公式
　　4.4.5　遞推公式
　4.5　函數(shù)展開成球函數(shù)級(jí)數(shù)
　　4.5.1　球面上函數(shù)的球函數(shù)級(jí)數(shù)
　　4.5.2　標(biāo)量場(chǎng)的球函數(shù)級(jí)數(shù)
　　4.5.3　矢量場(chǎng)的球函數(shù)級(jí)數(shù)
第五章　地球的重力場(chǎng)與形狀
　5.1　幾個(gè)基本概念
　　5.1.1　重力
　　5.1.2　大地水準(zhǔn)面和正高
　　5.1.3　位系數(shù)及其物理意義
　5.2　地球的正常重力場(chǎng)
　　5.2.1　正常重力場(chǎng)的概念
　　5.2.2　正常位
　　5.2.3　正常重力
　　5.2.4　平均橢球體和大地測(cè)量參考系統(tǒng)
　5.3　地球的擾動(dòng)重力場(chǎng)：斯托克斯理論
　　5.3.1　擾動(dòng)位、大地水準(zhǔn)面高和重力垂線偏差
　　5.3.2　重力異常和斯托克斯邊值問(wèn)題
　　5.3.3　地球外部擾動(dòng)位的解
　　5.3.4　大地水準(zhǔn)面高及平均橢球體的確定
　　5.3.5　重力垂線偏差
　　5.3.6　地球重力場(chǎng)模型
　5.4　重力歸算
　　5.4.1　空間改正和空間異常
　　5.4.2　層間改正和不完全布格異常
　　5.4.3　地形改正和完全布格異常
　　5.4.4　正高的確定，旁加勒和珀雷歸算
　　5.4.5　均衡假說(shuō)
　　5.4.6　均衡改正和均衡異常
　　5.4.7　地形一均衡模型和均衡模型的確定
　　5.4.8　間接效應(yīng)，地球重力場(chǎng)參數(shù)的實(shí)際計(jì)算及一個(gè)重力場(chǎng)模型
　5.5　地球的內(nèi)部形狀理論
　　5.5.1　瓦弗爾公式
　　5.5.2　球函數(shù)級(jí)數(shù)表示的等密度面形狀及系數(shù)滿足的微分方程
　　5.5.3　一次近似下等密度面為橢球面的證明
　　5.5.4　等密度面內(nèi)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
　5.6　地球的擾動(dòng)重力場(chǎng)：莫洛堅(jiān)斯基理論
　　5.6.1　正常高、高程異常和莫洛堅(jiān)斯基邊值問(wèn)題
　　5.6.2　莫洛堅(jiān)斯基積分方程
　　5.6.3　莫洛堅(jiān)斯基收縮
　　5.6.4　地面擾動(dòng)位的解及高程異常的計(jì)算
　　5.6.5　地面垂線偏差的計(jì)算
　　5.6.6　高程異常和地面垂線偏差的實(shí)用公式
第六章　地震學(xué)和地球的內(nèi)部
　6.1　彈性波方程，地震體波及其反射與折射
　　6.1.1　研究地震波時(shí)地球彈性運(yùn)動(dòng)方程的簡(jiǎn)化
　　6.1.2　地震體波的概念
　　6.1.3　彈性波方程
　　6.1.4　地震體波的反射與折射
　6.2　地震面波
　　6.2.1　地震面波的概念
　　6.2.2　均勻半空間的瑞利面波
　　6.2.3　均勻半無(wú)限層疊加一等厚均勻?qū)拥睦辗蛎娌?br />　　6.2.4　相速度和群速度，頻散曲線
　6.3　地震射線及地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　6.3.1　射線參數(shù)和本多夫定律
　　6.3.2　地震射線的幾何性質(zhì)
　　6.3.3　利用走時(shí)確定波速的原理
　　6.3.4　地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和走時(shí)表，走時(shí)的扁率改正公式
　6.4　地球的自由振蕩
　　6.4.1　球?qū)ΨQ地球自由振蕩的常微分方程組
　　……
第七章　地球的固體潮和自轉(zhuǎn)
第八章　地?zé)?、地磁和板塊構(gòu)造概述