固体地球物理学基础

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出版时间:2003-1
价格:26.50元
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isbn号码:9787560129648
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  • 地球物理学
  • 固体地球物理学
  • 地球物理勘探
  • 地球内部结构
  • 地震学
  • 重力学
  • 磁法勘探
  • 地球动力学
  • 地球物理方法
  • 地质物理
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具体描述

好的,这是一份关于《固体地球物理学基础》之外,其他主题的图书简介,旨在提供丰富且详实的内容,同时保持自然流畅的写作风格。 海洋声学与水下环境感知 第一卷:水声传播理论与模型 内容提要: 本书深入探讨了海洋声学这一交叉学科的核心原理与应用,聚焦于水下声波的传播机制、环境影响以及相应的数学建模方法。面对日益复杂的水下环境,理解和预测声波在海洋中的行为至关重要,这不仅是海军声呐技术的基础,也对海洋科学、水下通信和资源勘探具有深远意义。 第一章:海洋声学基础与声波方程 本章首先回顾了经典波动理论,并引入了在水中传播的声波方程——亥姆霍兹方程与克莱因-戈登方程。重点阐述了声波在流体介质中的基本性质,包括波速、波长、频率与传播常数的关系。随后,详细分析了声源的辐射特性,从点声源到线阵列,解析了不同声源在远场和近场的声场分布特征。 第二章:海洋环境参数的声学影响 海洋并非均匀介质,其温度、盐度和压力的变化(即水团结构)对声速剖面的影响是声传播研究的核心。本章详细剖析了声速剖面的垂直结构(如温跃层、潜热层),以及它们如何形成声波的折射、反射和波导效应。同时,探讨了海面和海底的粗糙度对声波散射和衰减的影响,引入了菲涅尔区概念和统计模型来描述随机环境下的声场起伏。 第三章:经典水声传播模型 介绍了几种在不同尺度和频率下广泛应用的水声传播模型。首先,从几何光学角度出发,详细推导了射线追踪法(Ray Tracing),包括声线的弯曲、焦散(Caustics)的形成与避免。接着,转向波动光学方法,全面解析了本征模理论(Normal Mode Theory),阐述了如何利用特征值问题求解全波场的精确解,特别是在浅水和特定声速结构下的适用性。此外,还覆盖了宽带传播的挑战,引入了有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)等数值模拟技术。 第四章:水下声的吸收与散射 声能在水中的传播必然伴随着能量损失。本章专注于声波的衰减机制,包括介质吸收(特别是镁盐水解对高频声波的影响)和环境散射。深入分析了颗粒物、气泡以及海洋生物对声波散射截面的贡献,并建立了适用于工程应用的经验模型(如 Thorp 公式和 Fisher-Simmons 公式),以精确量化不同深度和频率下的声能衰减率。 第二卷:海洋信号处理与水下目标探测 内容提要: 第二卷将理论知识应用于实际的海洋目标探测与信息获取中。重点讨论了如何从复杂的海洋背景噪声中提取微弱的目标信号,以及应用于声呐系统设计、水下定位和环境监测的关键信号处理技术。 第五章:海洋背景噪声分析与建模 海洋噪声是限制水下探测性能的首要因素。本章系统地梳理了海洋噪声的来源,包括环境噪声(风噪声、波浪噪声、生物噪声)和人为噪声(船舶噪声)。通过引入谱分析工具(如短时傅里叶变换STFT和小波分析),对噪声的随机特性和时变性进行深入刻画,并构建了适用于不同海况和频率范围的噪声统计模型(如Ambient Noise Model)。 第六章:阵列信号处理与波束形成 现代水下探测高度依赖于声学阵列系统。本章详细讲解了线阵和平面阵的几何布局对阵列增益和分辨率的影响。核心内容是波束形成(Beamforming)技术,从最基础的延迟相加(Delay-and-Sum)到高分辨率的自适应波束形成(如MVDR、LCMV),重点剖析了如何在存在多路径效应和噪声不匹配的环境下实现最佳的方位估计和抑制干扰。 第七章:水下目标识别与反向散射 水下目标识别(Target Classification)是声呐工作的关键。本章探讨了目标的回波特性,包括目标的几何散射(镜面反射)、起伏散射(粗糙散射)以及双站和多站工作模式下的回波分析。重点介绍了特征提取方法,如目标强度(TS)的测量与反演,以及基于分类器(如支持向量机SVM或神经网络)的目标识别算法。 第八章:水声通信与水下定位 随着水下物联网的发展,水声通信成为新的研究热点。本章分析了信道的多径效应和频率选择性衰落对通信性能的制约,介绍了正交频分复用(OFDM)等抗多径技术在水声信道中的应用。此外,还涉及水下定位系统(如USBL, LBL),重点讲解了基于时间差到达(TDOA)和到达角(AOA)的定位算法,以及多传感器融合技术在提高水下导航精度中的作用。 第九章:高级声学成像技术 本章聚焦于高分辨率成像。详细介绍了合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar, SAS)的基本原理,如何通过平台运动实现高分辨率二维成像。同时,探讨了逆散射成像(Inverse Scattering Imaging)理论,阐述了如何利用多次散射信息重建水下物体的精确内部和外部结构,该技术在海底地形地貌测绘和管线检测中具有巨大潜力。 总结与展望: 本书旨在为海洋声学领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一套全面且深入的理论框架和实用工具。未来的挑战在于如何应对日益复杂的海洋动态环境,特别是深海、高纬度地区以及湍流环境下的声传播建模和信号处理的鲁棒性提升。

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这本书带给我的,是一种颠覆性的认知体验。在我看来,“固体地球物理学”听起来就充满了挑战性,我曾预想它会是一本充斥着数式和理论的模型堆叠,但这本书的实际内容,却让我无比惊喜。作者的叙述方式,就像一位经验丰富的向导,带领我们穿越地球的层层外壳,去探索那神秘而又充满活力的内部世界。我特别着迷于书中对地球内部动力学过程的描述。地幔对流,这个看不见的巨大“搅拌机”,是如何驱动着数千万年来板块的漂移和大陆的演变,作者用生动的语言和精妙的图解,将这个复杂的过程描绘得淋漓尽致。我花了很长时间去理解,每一次大陆的聚合与分裂,每一次山脉的隆起与消亡,背后都凝聚着怎样的能量和时间尺度。书中对地震波在地球内部传播路径的分析,更像是一次X光扫描,帮助我们“看清”了地球深处的真实面貌。P波和S波在不同介质中的传播速度和路径变化,揭示了地幔过渡带、外核的液态性质以及内核的固态结构,这让我对地震学作为一种探测地球内部的强大工具肃然起敬。而关于地球磁场的产生,发电机理论的阐释,让我仿佛看到了一个巨大的、由液态金属构成的“发电机”,持续不断地为地球提供保护。我甚至开始思考,地球的磁场是否会像某些理论所说的那样,在遥远的未来发生倒转?这本书的价值,还在于它将抽象的物理原理,与实际的地质现象紧密联系起来。比如,通过分析全球的地震和火山分布,我们能够直观地理解板块构造的边界特征;通过研究地热异常,我们能够窥探地幔物质的上涌过程。这些案例分析,让理论知识变得鲜活,也让我意识到,科学研究的最终目的,是为了更好地理解和利用我们赖以生存的地球。

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这本《固体地球物理学基础》以其深刻的洞察力和严谨的学术态度,为我打开了认识地球内部世界的大门。我一直对我们脚下这片土地的“内在生命”充满好奇,而这本书恰好满足了我的求知欲。作者在处理地球动力学这一核心问题时,展现了非凡的叙事能力。从地幔对流的驱动机制,到板块边界的相互作用,再到地幔柱对地表的改造,每一个环节都被描绘得有条不紊,清晰明了。我特别欣赏书中关于地震学在揭示地球内部结构方面的应用。地震波的传播,就像是地球的“心跳”,通过对这些“心跳”的解读,科学家们能够绘制出地球内部的地层结构,识别出地幔、地核的边界,甚至探测到物质的相变。我曾多次反复研读关于P波和S波在不同深度和介质中的传播速度变化,这让我对地球内部的层次感有了更直观的认识。而关于地球磁场的产生,发电机理论的阐释,更是让我明白了我们赖以生存的这颗星球,是如何拥有一个强大的“磁场保护罩”,抵御着来自宇宙空间的有害辐射。我甚至开始思考,地磁场的长期变化,例如极性倒转,是否也与地球内部的能量平衡和物质输运过程息息相关。这本书的价值,还在于它将抽象的物理定律,与我们能够观察到的地质现象巧妙地结合起来。例如,通过分析全球的地震和火山分布,我们能够直观地理解板块构造的边界特征;通过研究地热异常,我们能够窥探地幔物质的上涌过程。这让我意识到,科学的本质,在于解释我们所处的这个世界的运行规律。

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拿到这本书,首先映入眼帘的是其厚重的质感,预示着其中蕴含着丰富的知识。我一直对地球的内部构造非常好奇,这本书的标题正是我所期望的。作者以一种非常清晰且富有条理的方式,带领我进入地球的内部世界。我特别喜欢书中关于地球内部物质状态的描述。从地壳的坚硬,到地幔的塑性,再到外核的液态,以及内核的固态,作者用详实的证据和精确的描述,为我勾勒出了一幅地球内部物质的“X光图”。我曾反复琢磨关于地幔岩石圈和软流圈的划分,以及它们各自的物理力学性质。这让我明白了为何地表板块能够漂移,而地幔深处的物质又能够缓慢地流动。书中对地震波传播的解读,更是让我叹为观止。P波和S波在不同介质中的速度差异,以及它们在穿越地幔和地核时的路径变化,如何被用来推断地球内部的结构和成分,这其中的科学逻辑,堪称精妙绝伦。我甚至开始想象,每一次地震的发生,都像是一次为科学家们提供的“探针”,帮助他们揭示地球深处的秘密。而关于地球磁场的产生,发电机理论的阐释,让我明白了这个至关重要的“保护罩”是如何形成的,以及它对我们生命赖以生存的环境起着何等重要的作用。我甚至开始思考,地磁场的周期性衰减和翻转,是否也与地球内部的动力学过程息息相关。这本书让我意识到,科学的魅力在于其能够将宏观的地球现象,与微观的物理原理紧密地联系起来,从而解释我们所处的这个世界的运作方式。

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这本书的出现,无疑为我打开了认识地球的一扇新视角。在阅读之前,我对“固体地球物理学”这个词汇,总觉得它离我们很遥远,是科学家们在实验室里研究的课题。然而,这本书却用一种非常亲切和易于理解的方式,将这些前沿的科学知识,一一展现在我的面前。我特别赞赏作者在处理地球内部结构这一宏大主题时,所表现出的严谨与巧妙。从地球的整体分层,到岩石圈、软流圈的动力学特性,再到地幔对流的复杂模式,每一个环节都被描绘得细致入微。我印象最深刻的是关于板块构造理论的阐述,作者不仅仅是简单地介绍了板块的运动,更是深入剖析了驱动这些运动的深层力量,例如地幔中的热柱以及俯冲带的负浮力。这些解释让我对地球表面的山脉形成、地震频发、火山喷发等现象有了更深层次的理解,不再是零散的地理知识,而是环环相扣的动力学过程。书中对地球重力场的解读也让我大开眼界。通过分析重力异常,我们如何能够推断出地下深处物质密度的分布,甚至探测到隐藏的矿藏或油气田,这其中的科学逻辑是多么的巧妙!而关于地球磁场的产生,发电机理论的阐释,让我明白了我们赖以生存的这颗星球,是如何拥有如此重要的“盾牌”,抵御来自太空的有害辐射。我甚至开始思考,如果地核停止转动,我们的世界将会发生怎样翻天覆地的变化。这本书让我意识到,科学研究并非孤芳自赏,而是与我们日常生活息息相关。每一次地震的发生,每一次磁场的波动,都蕴藏着丰富的科学信息。我感觉自己不仅仅是在阅读一本书,更像是在进行一次与地球的深度对话,每一次翻页,都让我对这个我们脚下的家园,有了更深的眷恋和更强的好奇。

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这本书的封面设计,那种沉静而富有质感的岩石纹理,就已经深深吸引了我。当我第一次翻开它,厚重的纸张传递出的不仅是知识的重量,更是一种对地学探索的敬意。我本以为这是一本晦涩难懂的学术专著,充斥着枯燥的公式和复杂的图表,但事实远非如此。作者以一种非常生动和引人入胜的方式,将我们带入地球的内部世界。从地幔对流驱动板块构造的宏大叙事,到地核液态金属产生地球磁场的精妙机制,每一个章节都像打开了一扇通往未知领域的大门。我特别欣赏书中对于各种地球物理现象的解释,并没有停留在表面的描述,而是深入到其背后的物理原理。例如,地震波传播特性的分析,如何帮助我们描绘地球深处的结构,以及重力异常如何揭示地下物质密度的变化,这些看似抽象的概念,在作者的笔下变得具体可感。我印象最深的是关于地球内部能量来源的讨论,核裂变、放射性衰变以及潮汐摩擦,这些微观世界的能量如何汇聚成驱动地球活动的宏伟力量,着实令人惊叹。书中穿插的许多案例研究,更是将理论与实践完美结合。比如,通过分析全球地震带的分布,我们能够理解板块边界的动力学过程;通过研究火山喷发,我们能够窥探地幔物质的上涌机制。这些真实的例子,不仅巩固了我的理解,更激发了我对地球科学研究的热情。我甚至开始想象,每一个地质构造,每一次地震,背后都隐藏着怎样一段跌宕起伏的地球演化史。这本书让我意识到,我们脚下的这片土地,并非静止不动,而是一个充满活力、不断变化的生命体。阅读过程中,我常常会停下来,回想我曾经对地球的认知,感觉那些模糊的印象在此刻被一一点亮,变得清晰而深刻。

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这本书的封面设计,一种深邃的蓝色调,仿佛蕴含着地球深处的秘密,引起了我极大的兴趣。当我翻开这本书,一股浓厚的学术氛围扑面而来,但又并非冰冷枯燥。作者以一种非常系统和严谨的方式,为我构建了一个关于固体地球的知识体系。我特别欣赏书中对地震学原理的详细介绍。从地震波的类型、传播方式,到如何利用地震波来反演地球的内部结构,作者的讲解层层递进,逻辑清晰。我曾多次反复阅读关于P波和S波在不同介质中传播速度和衰减特性的章节,这让我明白了为何地震学家能够如此精确地绘制出地球内部的地层界面。书中对地幔对流的描述,也让我对地球的动态性有了更深刻的认识。地幔物质在高温高压下的缓慢流动,是如何驱动着地表板块的运动,作者通过引入许多前沿的研究成果,将这一复杂的动力学过程展现在我眼前。我甚至开始思考,地幔对流的不同模式,是否也决定了地球不同区域的地质活动强度。此外,书中对地球重力场的分析,也让我看到了物理学在地球科学中的应用。通过测量地表的重力异常,我们可以推测地下物质的密度分布,从而为地质勘探提供重要的线索。这让我意识到,科学的进步,往往是不同学科相互融合、相互促进的结果。而关于地球磁场的研究,发电机理论的阐释,让我明白了为何我们能够拥有一道天然的屏障,抵御来自宇宙空间的有害辐射。我甚至开始思考,地磁场的南北极变化,是否也预示着某种更深层次的地球演化规律。这本书让我明白,科学的探索之路,并非一帆风顺,而是充满了挑战与未知,但也正是在这些未知中,才孕育着无限的可能。

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这本书的内容,给我留下了极其深刻的印象。作者以一种非常系统和全面的方式,展现了固体地球物理学的核心概念和研究方法。我一直对地球的内部构造非常着迷,而这本书正是我所寻找的。我特别喜欢书中对地球内部物质状态的描述。从地壳的坚硬,到地幔的塑性,再到外核的液态,以及内核的固态,作者用详实的证据和精确的描述,为我勾勒出了一幅地球内部物质的“X光图”。我曾反复琢磨关于地幔岩石圈和软流圈的划分,以及它们各自的物理力学性质。这让我明白了为何地表板块能够漂移,而地幔深处的物质又能够缓慢地流动。书中对地震波传播的解读,更是让我叹为观止。P波和S波在不同介质中的速度差异,以及它们在穿越地幔和地核时的路径变化,如何被用来推断地球内部的结构和成分,这其中的科学逻辑,堪称精妙绝伦。我甚至开始想象,每一次地震的发生,都像是一次为科学家们提供的“探针”,帮助他们揭示地球深处的秘密。而关于地球磁场的产生,发电机理论的阐释,让我明白了这个至关重要的“保护罩”是如何形成的,以及它对我们生命赖以生存的环境起着何等重要的作用。我甚至开始思考,地磁场的周期性衰减和翻转,是否也与地球内部的动力学过程息息相关。这本书让我意识到,科学的魅力在于其能够将宏观的地球现象,与微观的物理原理紧密地联系起来,从而解释我们所处的这个世界的运作方式。

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初次接触这本书,我被其扎实的理论基础和宏观的视角所吸引。作者并非简单地罗列事实,而是以一种抽丝剥茧的方式,带领读者层层深入地理解固体地球的奥秘。从地球的起源和早期演化,到现今的内部结构和动力学过程,这本书构建了一个完整而连贯的地球科学框架。我尤其欣赏书中对地球内部能量平衡的详尽阐述。从放射性元素的衰变,到地核的冷却,再到潮汐摩擦,这些不同的能量来源如何共同驱动着地球内部的活动,作者用清晰的逻辑和严谨的数据,为我们揭示了地球这个“能量发动机”的运转模式。我曾花费大量时间去理解地幔对流的复杂性,包括其多层次的结构、不同区域的流动模式以及与板块运动的耦合关系。书中关于地幔柱的假说,以及它们如何影响地表火山活动和大陆裂谷,给我留下了深刻的印象。此外,书中关于地球重力场的研究,也让我看到了科学的严谨性。通过对地球表面重力异常的精确测量和分析,我们可以推断出地下深处的物质分布,这对于勘探矿产资源、了解地壳结构具有至关重要的意义。我甚至开始联想到,在太空探索中,对行星重力场的探测,又是如何帮助我们了解其他行星的内部结构。而关于地球磁场,作者对发电机理论的深入剖析,以及对地磁场周期性变化的研究,都让我对这个看不见的“保护伞”有了更深的敬畏。我甚至开始想象,如果地球没有这个磁场,生命将如何演化。这本书让我意识到,科学的魅力在于其能够将看似微观的物理原理,与宏观的地球现象联系起来,解释我们所处的这个世界的方方面面。

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这本书的出现,为我揭开了固体地球物理学的神秘面纱。在翻阅的过程中,我惊喜地发现,作者将枯燥的物理概念,用一种生动而富有逻辑的方式呈现出来,让我能够轻松地理解地球内部的运作机制。我特别着迷于书中关于地球内部热量传递的章节。从地幔中的热对流,到地核的冷却,再到地表的热流,作者用严谨的数学模型和实际观测数据,为我展示了地球作为一个“热机”的能量流动过程。我曾多次思考,地球内部的能量来源,是如何驱动着板块运动,又是如何影响着地质活动。书中对地震波传播特性的分析,更是让我对地震学这门学科有了全新的认识。P波和S波在地球内部的传播路径和速度变化,如何被用来推断地幔、地核的界面,以及这些介质的物理性质,这其中的科学方法,令人赞叹。我甚至开始想象,如果能够更精确地测量地震波,我们是否能够更详细地描绘出地球的内部结构。而关于地球磁场的产生,发电机理论的阐释,让我明白了这个看不见的“保护盾”是如何形成的,以及它对我们生命至关重要的意义。我甚至开始思考,地磁场的强度和极性变化,是否也与地球内部的动力学过程有着某种神秘的联系。这本书让我意识到,科学的探索,不仅在于认识未知,更在于将已知的知识系统化、条理化,并从中发现事物之间的内在联系。

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拿到这本书时,我正处在对科学知识的渴求期,尤其对我们生活的这个星球产生了浓厚的好奇。这本书的标题“固体地球物理学基础”听起来就颇具分量,但它带来的惊喜却远超我的预期。它不是那种只讲理论、不接地气的教材,而是将深奥的地球物理学知识,巧妙地融入到对地球现象的解读之中。书中的章节安排逻辑清晰,从地球的整体结构,如地壳、地幔、地核的划分,到它们各自的物理性质和动态演化,层层递进,让我能够循序渐进地建立起对地球内部的认识。我尤其喜欢作者在解释各种物理定律和概念时,所采用的类比和图示。比如,用黏稠的糖浆来比喻地幔的对流,用磁铁来类比地球磁场的产生,这些生动的比喻极大地降低了理解的门槛。而且,书中大量的插图和模型,都经过精心设计,直观地展示了复杂的物理过程。我反复研读了关于地震波传播的章节,理解了P波和S波如何像探针一样,穿透地球内部,揭示地幔和地核的界面,以及固态和液态的特性。这让我对地震学作为一种“听诊地球”的工具有了全新的认识。此外,书中对地球磁场的研究也令我印象深刻,理解了发电机效应的原理,以及地磁场对保护我们免受太阳风侵袭的重要性,这让我对地球的“保护罩”有了更直观的认识。作者在讲解过程中,并没有回避科学上的争议和未解之谜,反而将其作为引导读者思考的契机。比如,关于地幔究竟是怎样发生对流的,以及地核的精确成分和结构,这些充满挑战性的问题,都激发了我进一步探究的欲望。这本书不仅仅是一本知识的载体,更是一本激发思考的火种,让我对地球科学的浩瀚宇宙有了初步的敬畏和向往。

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