MSC
86
领域
应用与计算

概述

地球物理(MSC 86)用数学方法研究地球及其周边的物理过程。地震学以弹性波方程描述地震波在地球内部的传播,通过走时与波形反演地下结构——这是一类典型反问题,对资源勘探与灾害预警至关重要。位势论则用于重力与磁异常的解释(如基于位势的球谐展开)。

地幔对流、海洋环流与大气动力学本质上是流体力学问题,常用 Navier–Stokes 方程的旋转、分层近似(如准地转方程)来建模。板块构造的定量描述依赖连续介质力学与有限元数值模拟。

该分支与流体力学(地球流体)、数值分析(大规模反演与正演)及偏微分方程(波动、热与输运方程)深度交织。现代地球物理还涉及不确定性量化与数据同化,是地球系统科学与气候研究的核心数学工具。

主要研究问题

  • 地震波传播与反问题如何求解?
  • 地幔对流与地球流体怎样建模?
  • 重力与磁场的位势理论如何应用?