固體地球物理學

巴羅鎮的北極實驗站

　　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。由于高技術的發展，固體地球物理探測的儀器設備亦不斷更新換代，從而提高了效能。

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

　　為解決相隨而來的新的科學問題，例如固體地球磁場與日一地空間磁場的相互作用，固體地球物理學正在與大氣物理、日一地空間物理，以及地質學、行星質學日益密切地互相滲透與結合。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，目的是了解現代板塊運動學的特征。人工地震則用于探索地球巖石圈結構。

　　美國、前蘇聯等國在波弗特海、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進行過較大規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構造及礦產，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，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、地磁脈動的形態及變化規律、日地關系及空間環境研究等。

　　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、傾斜固體潮和應變固體潮。開展固體潮研究，可以向測繪學、天文學、空間動力學等學科提供一些基本的地球參數。如衛星軌道改正，重力測量和緯度觀察改正等。同時，固體潮研究也對地殼結構、地球內部物理性質提供數據。

　　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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