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高等地震学  071M5003H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:陈晓非等
课程编号: 071M5003H 课时: 50 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:陈晓非等
英文名称: Advanced Seismology

教学目的、要求

本课程为准备从事地震学研究的固体地球物理学领域的研究生提供必备的地震学进阶训练。从连续介质力学开始,学习地震波动方程数学上的推导和在不同模型中求解,并从物理角度理解和掌握地震学在地球内部的传播现象,以及地震震源的物理模型。

预修课程

高等数学、数理方程、地震学、普通物理

教 材

主要内容

绪论:地震学发展概述

第一章:弹性动力学基础
预备知识(场论),应力和应变,线性弹性体中的本构方程,互易性定理,动力学方程中的Green函数,最小势能定理和Hamilton原理
重点:弹性动力学的基础知识,应力应变概念的引入
难点:利用牛顿第二定律和Hooke定律的一般形式来描述在外力作用下连续介质的变形

第二章 无限介质中波的传播
波动方程的基本解,平面波,柱面波,球面波,P、S波
重点:由波动方程引出多种类型的波
难点:不同类型的波在不同介质中的传播特性以及彼此之间的关系

第三章 成层半空间的地震波
Snell定律,平面波的反射与折射,自由表面的反射,固体-固体表面的反射与折射,临界反射,超临界反射
重点:不同介质组成的界面对波传播的影响
难点:P波和S波反射和折射特性

第四章 射线理论
层状介质中的射线路径,走时曲线和延迟时间,低速带,球形地球的射线追踪,地球展平变换,三维射线追踪,射线命名,全球体波观测
重点:不同坐标系下射线追踪问题的处理
难点:射线理论在地震学中的应用

第五章 地震学中的反演问题
地震定位,体波走时层析成像,有限频层析成像,非线性反演问题,地震反演问题的实例
重点:反演问题体系和方法的建立
难点:反演问题中解的不确定性和误差问题

第六章 面波理论与简正模型
love波,Rayleigh 波,频散,全球面波,地球简正模型
重点:不同类型面波的传播特性
难点:面波与体波的区别

第七章 非弹性介质中的地震波
线性粘弹性介质,波在无限粘弹性介质中的传播,地球介质中地震波衰减,地球介质的各向异性特征,各向异性介质中地震波的传播
重点:非弹性介质下地震波传播的特性
难点:非弹性介质在外力作用下变形的特点

第八章 地震震源
震源的表述,均匀介质中剪切位错源的辐射,有限移动源的远场辐射,球对称介质中剪切位错源的远场辐射
重点:位错点源产生的地震波辐射场问题
难点:不同介质下地震波辐射特性

参考文献

1、傅淑芳,朱仁益,1997,《高等地震学》,地震出版社,北京
2. Stein, S. and Wysession, M.,2003,An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure, Blackwell Publishing, 2003. 
3. Lay, T. and Wallace, T. C., 1995. Modern global seismology, Academic Press, New York.
4. Shearer P., 2009, Introduction to Seismology(2nd), Cambridge University Press, Cambridge.

授课时间: 星期一, 第2、3、4节
授课地点: 教2-429
授课周次: 2、3、4、5、7、8、9、10、11

授课时间: 星期五, 第2、3、4节
授课地点: 教2-429
授课周次: 2、3、4、5、7、8、9、10、11

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