固體地球物理學(xué)

巴羅鎮(zhèn)的北極實驗站

　　幾乎所有的北極常年考察站都進行固體地球物理研究，涉及的項目主要有地磁、天然地震和人工地震、重力、大地電磁等。由于高技術(shù)的發(fā)展，固體地球物理探測的儀器設(shè)備亦不斷更新?lián)Q代，從而提高了效能。

　　近年來，人類已經(jīng)超越固體地球的界限，提出更大尺度的“整體地球系統(tǒng)”，甚至“日－地系統(tǒng)”目標。

　　為解決相隨而來的新的科學(xué)問題，例如固體地球磁場與日一地空間磁場的相互作用，固體地球物理學(xué)正在與大氣物理、日一地空間物理，以及地質(zhì)學(xué)、行星質(zhì)學(xué)日益密切地互相滲透與結(jié)合。北極的天然地震觀測主要集中在北冰洋沿岸，以及利用考察船在北冰洋的羅蒙諾索夫海嶺一帶進行觀測，目的是了解現(xiàn)代板塊運動學(xué)的特征。人工地震則用于探索地球巖石圈結(jié)構(gòu)。

　　美國、前蘇聯(lián)等國在波弗特海、楚科奇海、東西伯利亞海、拉普帕夫海、喀拉海、巴倫支海等大陸架區(qū)進行過較大規(guī)模的人工地震剖面研究。此外，在北極開展較多的項目還有航磁測量地質(zhì)構(gòu)造及礦產(chǎn)，無線電回聲測冰蓋厚度及冰下地形。大地電磁測量則只是最近幾年的事。

　　北極位于地球磁場的極區(qū)，而且，北極的地理極、地理磁極與地磁極三者之間互相分離，因而是進行地磁觀測與研究的理想場所。在北極開展的主要地磁項目有：地球基本磁場的短期及長期變化特征、地磁脈動的形態(tài)及變化規(guī)律、日地關(guān)系及空間環(huán)境研究等。

　　北極開展的重力觀測除了用于大地測量外，還用于固體潮研究。固體潮是指地球整體在太陽和月亮引力作用下發(fā)生的可用儀器直接觀測到的物理變化，其中主要有重力、地面傾斜和伸縮的變化。這些變化分別稱為重力固體潮、傾斜固體潮和應(yīng)變固體潮。開展固體潮研究，可以向測繪學(xué)、天文學(xué)、空間動力學(xué)等學(xué)科提供一些基本的地球參數(shù)。如衛(wèi)星軌道改正，重力測量和緯度觀察改正等。同時，固體潮研究也對地殼結(jié)構(gòu)、地球內(nèi)部物理性質(zhì)提供數(shù)據(jù)。

　　此外，在北極進行固體潮研究，對于地殼在冰雪負荷下的形變，以及對整體地球形狀的研究，具有特別重要的意義。

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