1979年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院要為地球物理專業(yè)的研究生開一門地球物理學(xué)基礎(chǔ)課，我們借此機會將以前的講義徹底地改寫一遍，《地球物理學(xué)基礎(chǔ)》一書就是根據(jù)這份講義加以補充而寫成的。自1985年出版至今，已歷經(jīng)四十年。

顧名思義，地球物理學(xué)就是以地球為對象的一門應(yīng)用物理學(xué)。這門學(xué)科自二十世紀(jì)之初就已自成體系。到了二十世紀(jì)六十年代以后，發(fā)展極為迅速。它包含許多分支學(xué)科，涉及海、陸、空三界，是天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)之間的一門邊緣科學(xué)。

地球物理問題的探討從遠古就開始了。我國東漢的張衡和唐朝的僧一行都可以算是地球物理學(xué)家：前者是地震學(xué)家，后者是大地測量學(xué)家

將地球作為一個天體來研究，地球物理學(xué)和天體物理學(xué)是分不開的；研究地球本身的結(jié)構(gòu)和發(fā)展時，地球物理學(xué)又和地質(zhì)學(xué)有很密切的聯(lián)系。但地球物理學(xué)所探討的范圍遠不止此，它還包括研究地面形狀的大地測量學(xué)、研究海洋運動的海洋物理學(xué)、研究低空的氣象學(xué)和大氣物理學(xué)、研究高空以至行星際空間的空間物理學(xué)、研究地球本體的固體地球物理學(xué)(或叫作地體學(xué))，還有一些較小的分支，如火山學(xué)、冰川學(xué)、大地構(gòu)造物理學(xué)等。這些學(xué)科中，有的又各有獨立的分支。人造衛(wèi)星出現(xiàn)后，地球物理現(xiàn)象的觀測擴展到了行星際空間。行星物理學(xué)是地球物理學(xué)的一個引申，但它所要解決的問題，離地球越來越遠了。

現(xiàn)代物理學(xué)也可以說是從研究地球物理問題開始的。由于研究地球和月球的運動，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。牛頓以后的許多數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家都對地球物理的研究做出過重要的貢獻

地球物理學(xué)，如果狹義地理解，指的就是固體地球物理學(xué)。這一般又可分為兩大方面：研究大尺度現(xiàn)象和一般原理的叫作普通地球物理學(xué)，利用由此發(fā)展出來的方法來勘探有用礦床和石油的，叫作勘探地球物理學(xué)(或物理探礦學(xué))。后者因工業(yè)上的需要，發(fā)展極快，已經(jīng)自成體系。勘探地球物理學(xué)雖然源于普通地球物理學(xué)，但勘探地球物理學(xué)所發(fā)展的方法現(xiàn)在反過來又對于研究普通地球物理現(xiàn)象有很大的幫助。

和第一版一樣，《地球物理學(xué)基礎(chǔ)（增訂版）》（傅承義, 陳運泰, 祁貴仲著. 北京: 科學(xué)出版社, 2024. 11）是按照作為一門應(yīng)用物理學(xué)的地球物理學(xué)的觀點來寫的，物理概念力求準(zhǔn)確、簡明、清晰，數(shù)學(xué)推演盡量具體、簡潔，具有理、工科大學(xué)數(shù)、理知識的讀者閱讀本書應(yīng)無困難。

自然界的情況不像實驗室那樣可以按人的意愿安排。對實際地球物理問題的計算常是極其復(fù)雜的。若不加簡化，往往算不出結(jié)果。然而怎樣簡化才能既不失真，又不繁瑣，確應(yīng)有所考慮。一塊不規(guī)則的礦石若在遠處計算它的引力，就可以看作是一個圓球，在近處就不行了。一塊地層，若在近處計算它的引力，就可看做是一無窮平面，在遠處就不行了。計算地震波的傳播時，巖石可以看作是彈性體，計算冰川融化后的影響時，地球就表現(xiàn)有某種塑性。條件不同，計算方法大有差異。對于地球物理來說，數(shù)據(jù)固然是不可缺少的依據(jù)，但物理概念也是同樣重要的。地球物理學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)，它必須密切聯(lián)系實際。但地球物理的計算有時是非常復(fù)雜的。理論地球物理工作有時會沉湎于復(fù)雜的計算，而忘記問題的實際意義，這是應(yīng)當(dāng)注意的。

近四十年來，固體地球物理學(xué)有了很大的發(fā)展，為了適應(yīng)這一發(fā)展，《地球物理學(xué)基礎(chǔ)（增訂版）》在原書的基礎(chǔ)上，做了大量的修改和補充，以反映固體地球物理學(xué)在近四十年來的發(fā)展。

本書是為地球物理專業(yè)的高年級大學(xué)生和研究生而寫的，由于科學(xué)的進展具有一定的繼承性和連續(xù)性，經(jīng)典理論的介紹和闡述不可避免地占有一定的位置，如“序”所提到的，作為一學(xué)年的教科書，是否已太多了。如何取舍在很大的程度上避免不了作者的主觀判斷。

為方便使用，本書分為上、下兩冊。上冊包括第一章概論，第二章地球的形狀和重力場，第三章地球的轉(zhuǎn)動，第四章地球的年齡、能源和溫度分布，第五章地磁場，第六章古地磁場及其成因，以及第七章地電場和地球電磁感應(yīng)。下冊包括第八章天然地震及其預(yù)測，第九章地震波的傳播，第十章地球的振蕩，第十一章地震位錯和震源物理，以及第十二章地球內(nèi)部構(gòu)造。

本書對所涉及問題的物理概念闡述清楚、簡潔、明了，數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)詳盡，有助于讀者深化對研究問題所涉物理概念的準(zhǔn)確理解與結(jié)果的正確運用。本書既可以作為初入門學(xué)生的向?qū)В挚梢宰鳛楦吣昙墝W(xué)生進一步深造的基礎(chǔ)，還可以為對本書內(nèi)容有興趣的廣大讀者，提供廣泛了解其他學(xué)科領(lǐng)域、增加相關(guān)知識的有益參考。

本文摘編自《地球物理學(xué)基礎(chǔ)（增訂版）》（傅承義, 陳運泰, 祁貴仲著. 北京: 科學(xué)出版社, 2024. 11）一書“增訂版前言”“第一章 概論”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

審圖號：GS 京(2024)0109 號

責(zé)任編輯：韓 鵬 崔 妍 張井飛

《地球物理學(xué)基礎(chǔ)》(增訂版)是在1985 年《地球物理學(xué)基礎(chǔ)》(第一版)基礎(chǔ)上增補、修訂的新版，是有關(guān)固體地球物理學(xué)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究的專著。它的主要讀者對象是地球物理專業(yè)高年級大學(xué)生及相關(guān)專業(yè)的研究生。書中涉及內(nèi)容廣泛，除概論外，包括：地球的形狀和重力場，地球的轉(zhuǎn)動，地球的年齡、能源和溫度分布，地磁場、古地磁場及其成因，地電場和地球電磁感應(yīng)，天然地震及其預(yù)測，地震波的傳播，地球的振蕩，地震位錯和震源物理，地球內(nèi)部構(gòu)造等11 個專題。

（本文編輯：劉四旦）

地球為你而轉(zhuǎn)！

歡迎關(guān)注：賽杰奧（sci_geo）

科學(xué)出版社地球科學(xué)訂閱號