《地电学》绪论.ppt

《地 电 学》主讲：李貅地球探测与信息工程系 课程简介 绪 论 一、什么是地电学及它的产生 二、地电学（地球物理）在社会发 展中的地位 三、地电学（地球物理）在经济建设中 的地位 四、发展的历史背景 五、进展与学科前沿 一、什么是地电学及它的产生 1、定义 地电学是研究大气、海洋和固体地球内部电性及电场分布的一门学科 2、所属学科领域 大气物理 空间物理 海洋物理 固体地球物理 3、研究内容 大地电场 自然电场 直流电场 频域和时域电磁场 4、应用领域 用一句话概括： “上穹碧落下黄泉，两处茫茫皆不见” 意思是：从天上到地下，无限宽广，寻不到边。 上至研究日地关系、磁层、高空大气、电离层和星际空间 Space Weather Effects / 空间天气 太阳活动 太阳各种形式的输出，光，太阳风，高能粒子随时间和空间都是变化的。这些变化称为太阳活动，它们可以反映太阳表层以下的变化。科学家门可以研究这些输出及其变化从而了解太阳。太阳的能量输出主要有两种形式：电磁辐射和带电粒子发射。携带部分太阳能量的带电粒子包括相对低能量的太阳风等离子体和被加速到接近光速的高能粒子。空间天气指的就是影响地球的太阳活动。 太阳黑子 太阳周 日珥 日珥又称红焰，为悬在日冕中的低温高密度物质。停在日冕中的日珥突然上升并向外喷发，称为日珥爆发。 太阳风 空间天气学 空间天气学探讨太阳活动所引起的太阳等离子体和高能粒子的变化对地球的影响。 空间天气学能影响高层大气和长期的天气变化趋势。 Cluster和双星计划 极光和磁暴 CME磁云从太阳出发后两到三天的时间里到达地球附近，它和地球磁层前段相撞，压缩磁层的向日面，拉申被日面，像一个巨大的宇宙粒子加速器，激发俘获在地球周围的等离子体，将它们射入高层大气，进而引起极光和磁暴。 空间天气：对航天器的影响 空间天气学：对卫星上探测设备的影响 空间天气学：对宇航员的影响 太空物理学 太空物理学是伴随人造卫星成功发射而形成并迅速发展的新兴交叉学科，主要研究广阔的太阳大气和行星际空间、地球和行星的磁层、电离层和中高层大气中的基本物理过程及其演化规律，探讨空间环境的监测、诊断、预报及其在航天、国防、通讯、导航等方面的应用。 等离子体；磁场；辐射；高能粒子磁流体动力学；等离子体物理 中间是研究地球表面的大气圈、水圈、岩石圈 Phased Drilling Plan:Progressive Access to an Evolving Fault System 下至研究地壳分界面、地幔和地核 东亚构造格局 5、地电学（地球物理学）的产生人类文明进程的发展阶段 在农业文明的后期，由于人口增长，人类对物质的需求提高，人类开始寻找资源----开始萌发地球物理 在工业文明后，生产力提高，人口激增，工业打鬼么发展，资源开发利用加剧----诞生地球物理学，同时环境遭到破坏，全球性灾难到来，要求发展地球物理学。 人类在后工业文明阶段，可持续发展要求深入发展地球物理学。 结 论 地球物理学科是随着人类文明进程发展的需要而产生的 二、地电学（地球物理）在社会发展中的地位 1、 在解决人类社会发展的共同问题中，起到了重要作用。 如：能源、环境、灾害、水资源、全球气候变 化、粮食、人口等，这些人类社会发展面临的共同 问题上发挥了重要作用。 2、 在减轻自然灾害方面，进行了有效的预防预 测。 3、 在军事地球物理和国防方面显示出了良好的发 展前景 三、地电学（地球物理） 在经济建设中的地位 1、在一次性资源的勘探开发中具有举足轻重的地位。 2、在重大工程建设和环境监测方面显示了能力。 3、在城市建设、隧道开挖、古墓和文物探查等方面起到了重要作用 四、发展的历史背景 早在十九世纪20年代，P.佛克斯（法国）在康瓦尔铜矿上测得了有硫化物产生的自然电场。 20世纪初，西方国家工业发展十分迅速，对矿产资源的需求迫切，电法勘探进入了应用阶段。 1936年，丁毅等在安徽当涂贴矿上，进行了电法实验工作。 1934—1945年，顾功叙等分别在云南会泽铅锌矿和汤丹铜矿、贵州观音山铁矿和赫章县铁矿上进行过电法工作。 1951年，克拉耶夫著《地电学原理