Varios artículos típicos sobre principios geofísicos.
En el estudio y el trabajo de la vida real, todo el mundo está expuesto a los artículos todo el tiempo. Un artículo es una herramienta para describir los resultados de una investigación académica con fines de comunicación académica. Entonces, ¿cómo escribir un ensayo? Los siguientes son algunos artículos típicos sobre principios geofísicos que he recopilado y espero que le resulten útiles.
Título:
Varios principios geofísicos típicos
Resumen:
La geofísica es una disciplina geológica y mineral. Toda la Tierra desde el sólido. El núcleo de los límites de la atmósfera es el objeto de estudio. Los principios básicos involucrados cubren el contenido integral de física, geoquímica, geología y otras disciplinas, y requieren que los estudiantes tengan una alta capacidad de pensamiento lógico y capacidad de cálculo numérico. Este artículo se centra en varios principios básicos necesarios para resolver problemas geofísicos.
Palabras clave:
Típico; geofísica; principios
Desde la perspectiva de la composición geofísica, existen dos tipos principales. Una es la geofísica teórica, que estudia grandes escalas y principios generales. La segunda es explorar en busca de petróleo, metales, minerales no metálicos o resolver otros problemas geológicos, lo que se llama 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 forma de la Tierra y distribución de la gravedad.
La Tierra es un planeta del sistema solar y tiene rotación y revolución. En términos generales, 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 en geodesia y geofísica de sólidos. Su propósito es determinar la forma y el tamaño de la Tierra, la posición de los puntos terrestres y la estructura fina del campo de gravedad utilizando métodos geométricos, métodos de gravedad y tecnología espacial. La forma de la Tierra está determinada principalmente por la gravedad terrestre y la fuerza centrífuga generada por su rotación. La Tierra está muy cerca de un elipsoide, con un semieje mayor de 6378136 metros y un achatamiento de 637. 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 usa el nivel medio del mar y el geoide formado por su extensión hacia los continentes como el estudio de la forma de la Tierra Objeto, porque el geoide está tan cerca de la forma de la superficie de la Tierra que tiene un significado físico obvio. Sin embargo, el geoide no es una simple superficie numérica, por lo que no es posible medir y procesar datos directamente sobre esta superficie. Desde un punto de vista mecánico, si la Tierra es un fluido uniforme en rotación, entonces 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, el espacio (espacio del geoide n) y la inclinación (desviación vertical θ) entre el geoide y el elipsoide, se puede determinar completamente la forma del geoide.
La gravedad terrestre proviene de la ley de gravitación universal de Newton, es decir, dos partículas cualesquiera en el universo se atraen entre sí, y su gravedad es proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia. La gravedad aproximada del punto terrestre es 980 Gal, el valor de gravedad ecuatorial es 978 Gal y el valor de gravedad polar es 983 Gal. Debido a la curvatura extrema de la Tierra y al movimiento diurno, la gravedad tiende a aumentar desde el ecuador hacia los polos. La magnitud y la dirección de la gravedad en la Tierra solo están relacionadas con la posición del punto atraído y, en teoría, deberían ser constantes. Sin embargo, la gravedad cambia con el tiempo, es decir, la gravedad observada en el mismo punto en diferentes momentos es diferente.
En segundo lugar, las reglas de propagación de los terremotos y las ondas elásticas en la tierra.
Las ondas sísmicas son vibraciones que se propagan bajo tierra y deben estar relacionadas con la elasticidad de las rocas. Generalmente se supone que las rocas son perfectamente elásticas. En el cálculo de las ondas sísmicas, el medio terrestre puede considerarse como un cuerpo isotrópico y completamente elástico. En la teoría de las ondas sísmicas, el medio terrestre suele considerarse como un medio homogéneo, isotrópico y perfectamente elástico, lo cual es sólo una suposición simplificadora. La práctica ha demostrado que este supuesto puede simplificar enormemente el análisis y, en la mayoría de los casos, los resultados son bastante consistentes con las observaciones. Existen dos métodos principales para estudiar la propagación de ondas sísmicas en la Tierra: métodos dinámicos y métodos cinemáticos. El método dinámico consiste en resolver directamente la ecuación de onda, estudiar la reflexión y refracción de ondas planas en la interfaz 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. Introducimos el segundo método: el método cinemático, que simplifica la solución de la ecuación de onda a 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 en la Tierra.
El estudio de la propagación de las ondas sísmicas en 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 puntual de vibración genera una onda esférica que se propaga. Cuando la distancia r se acerca al infinito, el radio del frente de onda esférico es grande y la curvatura es pequeña, y luego la onda esférica se convierte en una onda plana. El segundo es el principio de Fermat, que establece que el tiempo de viaje (propagación) de las ondas sísmicas a lo largo de un rayo es mínimo en comparación con cualquier otro camino. En otras palabras, las ondas siempre viajan a lo largo de la trayectoria con el menor tiempo de viaje, lo que también se conoce como principio mínimo de Fermat y principio del rayo.
En resumen, Huygens describe la ley de propagación de las ondas en el espacio medio desde la perspectiva del frente de onda, mientras que el principio de Fermat describe la ley de propagación de las ondas desde la perspectiva de los rayos ondulatorios.
En tercer lugar, los fenómenos magnéticos de la Tierra y las propiedades eléctricas de la Tierra.
Los fenómenos geomagnéticos se refieren a la distribución espacial del campo magnético alrededor de la Tierra. El campo magnético de la Tierra es similar al de un dipolo magnético ubicado en el centro de la Tierra. Su polo sur magnético (S) apunta aproximadamente al polo norte geográfico, y su polo norte magnético (N) apunta aproximadamente al 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, mientras que la dirección del campo magnético cerca de los polos es perpendicular a la superficie terrestre. El campo magnético en la superficie de la Tierra cambia con el tiempo bajo la influencia de varios factores, y los polos geomagnéticos norte y sur son geográficamente opuestos. 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 es un campo magnético estático. El campo magnético cambiante incluye diversos cambios a corto plazo en el campo geomagnético, que proviene principalmente del interior de la Tierra y es relativamente débil. Los cambios en el campo geomagnético se pueden dividir en dos tipos: cambios de calma y cambios de perturbación. 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. Según las mediciones de electricidad atmosférica, el campo eléctrico cerca de la superficie es perpendicular a la superficie, en un día despejado, su valor es aproximadamente E=100V/m, mientras que la densidad de carga superficial es -8,85×10-10C/m2. , se puede calcular la carga negativa total que transporta la superficie es 4,565438. La corriente total es de unos 1350 amperios y la potencia eléctrica total consumida en la atmósfera es P = 52 mil millones de vatios. Debido a la rotación de toda la Tierra, las cargas positivas y negativas se separan en el núcleo de la Tierra y las cargas negativas se distribuyen en la superficie. Luego se genera una corriente anular en la capa exterior y la dirección. de la corriente es de este a oeste (la dirección de la corriente es opuesta a la dirección de la carga negativa), produciendo así geomagnetismo de sur a norte.
Cuatro. Conclusión
Comprender las teorías y principios básicos de la geofísica ayudará a los estudiantes a establecer un marco de autoconocimiento y, al mismo tiempo, tendrá un muy buen efecto en la clasificación del contenido general de la geofísica. El autor también sugiere que la mayoría de los estudiantes escolares pueden comenzar a estudiar desde los contenidos más básicos para tener ciertas ventajas en estudios futuros.
Materiales de referencia:
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