Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Herrero-bervera

出品人:

页数:1080

译者:

出版时间:2007-6

价格:$ 563.87

装帧:HRD

isbn号码:9781402039928

丛书系列:

图书标签:

Geomagnetism
Paleomagnetism
Earth Science
Geophysics
Magnetism
Planetary Science
Geology
Physics
Remote Sensing
Earth's Magnetic Field

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具体描述

This reference encompasses the fields of Geomagnetism and Paleomagnetism in a single volume. Both sciences have applications in navigation, in the search for minerals and hydrocarbons, in dating rock sequences, and in unraveling past geologic movements such as plate motions they have contributed to a better understanding of the Earth. The book describes in fine detail the current state of knowledge and provides an up-to-date synthesis of the most basic concepts. It is an indispensable working tool not only for geophysicists and geophysics students but also for geologists, physicists, atmospheric and environmental scientists, and engineers.

好的，这是一本关于地球磁场和古地磁学的百科全书的图书简介，其中不包含《Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism》的内容，而是侧重于其他相关或互补的领域，以达到详细、自然且信息丰富的目的。 --- 《地球物理学前沿：板块构造、深部圈层与动态磁场》一部跨学科的综合性著作，深入探索地球作为一个复杂动态系统的核心机制与表层现象。本书旨在为地球科学、行星科学以及相关工程技术领域的学生、研究人员和专业人士提供一个全面、深入且前沿的知识框架。它聚焦于地球内部的物质运动、能量传递及其与外部环境的相互作用，特别是关注板块构造的驱动力、地幔对流的复杂性、地核的液态外核动力学，以及这些深部过程如何塑造我们所观测到的地表特征和地球磁场。第一部分：板块构造的驱动力与地幔动力学板块构造是理解地球表面演化和地质灾害的关键。本书的第一部分深入剖析了驱动这一宏伟过程的根本力量——地幔对流。 1.1 地幔的结构与物质性质：详细考察了地壳、上地幔、过渡带和下地幔的地震波速结构、密度分布和岩石学特征。重点探讨了橄榄石等主要矿物在极端温度和压力下的相变及其对黏滞性和对流模式的影响。我们审视了近年来高精度地震学成像技术（如全波形反演）揭示的羽状体（Plumes）起源、俯冲板片的去向，以及地幔边界（如D''层）的复杂化学和物理状态。 1.2 对流模型的数学与物理基础：阐述了描述地幔对流的流体力学方程组，包括牛顿流体和非牛顿流体的适用性。书中详细讨论了热驱动对流、化学浮力驱动（如放射性元素衰变产生的热源）的贡献，以及粘弹性本构关系在模拟长时间尺度上地幔蠕变行为中的作用。通过对比拉格朗日和欧拉描述的数值模拟方法，读者将对如何从理论模型预测地表形变有深刻理解。 1.3 板块运动学与应力场：分析了板块运动的运动学描述，包括欧拉极和相对运动矢量。重点在于识别和量化驱动力（拖曳力、俯冲拉力、脊推力）的相对贡献。书中整合了GPS/VLBI观测的现今板块速率数据与古地磁重建的过去运动路径，探讨了板块运动在时间尺度上的加速与减速机制，特别是与深部地幔-核边界相互作用的潜在关联。第二部分：地球内部的能量转换与核心动力学地球磁场的源头——液态外核的运动是理解地球深部物理学的核心难题。本部分将核心动力学与地球热演化紧密结合。 2.1 地核的组成、状态与热演化：探讨了地震学确定的内核的固态性质、外核的液态导电特性，以及这两部分之间的热边界层。深入讨论了地球磁场产生所需的能量来源：引力驱动的铁的结晶（热对流）和轻元素（如硫、硅、氧）的分异（化学对流）。通过对放射性同位素衰变热的估算，我们评估了地核冷却速率对磁场维持能力的影响。 2.2 地磁发电机理论的进阶：本章不再是磁场基础的简单介绍，而是侧重于现代发电机理论的挑战与进展。我们探讨了“快发电机”的必要性，并分析了科里奥利力在组织流体运动中的主导作用。重点分析了数值模拟在重现磁场偶极子主导特征、非偶极分量演化以及磁极漂移现象方面的最新突破。特别讨论了地核-地幔边界（CMB）的复杂热边界条件对磁场结构（如低纬度偶极子不对称性）的非线性影响。 2.3 地磁极性转换的机制与预测：详细梳理了已知的地磁极性转换事件记录，分析了转换过程中磁场强度的下降和多极分量的增强。探讨了当前关于转换触发机制的假说，包括地幔热柱对CMB的热扰动、地核内部的快速流动模式转变，以及转换的非线性动力学特征。本书引入了基于统计物理学和复杂系统理论对未来磁场行为进行概率预测的新方法。第三部分：地表环境、磁层耦合与行星磁场比较地球磁场不仅是深部过程的产物，也是保护地表生命、与太阳风相互作用的关键屏障。 3.1 磁场对地表环境的调控作用：阐释了磁层（Magnetosphere）如何偏转高能太阳风粒子流，形成范艾伦辐射带和极光现象。详细分析了地磁暴期间地表电磁感应（GIC）对现代电网和通信系统的潜在威胁。同时，讨论了地磁场强度变化对平流层化学（如臭氧层）的间接影响，这是一个当前环境科学关注的热点。 3.2 行星磁场的比较研究：将地球的磁场演化置于太阳系行星的背景下进行比较分析。对比了火星、金星和类地系外行星的磁场缺失或微弱现象，探讨了“发电机”运行所需的关键参数（如行星尺寸、导电流体体积、冷却速率）的差异。通过对这些案例的研究，深化了对地球磁场作为一种“生存条件”的理解。 3.3 勘探地球物理学中的磁性应用：探讨了磁性勘探技术在资源勘查（矿物、油气）和工程地质中的实际应用。这包括对地壳磁性源的建模、磁场异常的频率域和空间域反演技术，以及如何利用地表磁性测量来推断深部岩浆活动和热历史。 --- 本书特色：跨学科深度融合：首次将高精度数值模拟、先进的地震学观测、流体力学理论和地质年代学数据进行系统性整合。前沿与挑战并存：不仅介绍成熟的理论，更聚焦于当前地球科学界尚未解决的重大问题，如地幔-核物质交换的机制、磁场转换的精确预测等。数据驱动的论证：引用了近十年内（2015年至今）来自欧洲空间局（ESA）的“观察者”（Swarm）任务和NASA的“火星勘测轨道飞行器”（MRO）等关键任务的最新数据和模型结果。《地球物理学前沿：板块构造、深部圈层与动态磁场》不仅是知识的汇编，更是对地球这一活跃、动态系统的深刻洞察，为未来的地球科学研究提供了坚实的理论和观测基础。