地球物理学专业介绍

（一）学科概况

地球物理学是一门研究地球和行星内部以及外层空间的物理场的基础学科，与物理学、地质学、力学、数学、天文学、行星科学、计算机科学、大气科学、海洋科学、环境科学等学科密切相关。地球物理学的发展大致可以划分为如下阶段：19世纪末之前以地磁场模型、万有引力定律为代表的初级阶段；19世纪末-20世纪，以地球内部结构的探索、板块构造学说的建立、磁流体力学理论的创建以及电离层、射带和太阳风的发现等为代表的探索发现阶段；21世纪以来以高性能计算、大数据科学和人工智能为代表的当代信息科学的发展以及深空探测等人类航天技术的进步，推动地球物理学科进入的蓬勃发展阶段。

地球物理学主要的研究方向包括：地球内部圈层三维结构，地壳、地幔和地核物质成分的物理和化学性质，地球板块内部块体及多圈层耦合动力学，复杂结构的地球物理场的理论，地震孕育发生过程和地震预测理论，地球探测与信息技术，先进地球物理仪器，地球浅表结构及工程地质灾害探测，日地空间、月球及行星空间探测，太阳爆发活动的产生过程以及太阳风的传播与演化，人造卫星及空间特殊环境的利用，地磁暴、亚暴、高能粒子暴、电离层闪烁等灾害性空间天气事件的成因等。

地球物理学同时也是一门应用性很强的基础学科，它的研究成果有助于增进人类对所生息的地球及其周围空间环境的科学认识与资源利用，而且支持着众多的国民经济建设中具有重要意义的产业部门或高科技领域。例如，勘探和开发利用石油与天然气、煤田与地热资源、金属与非金属矿藏，预测与预防(或防治)诸如地震、火山、滑坡及岩爆等自然灾害，保护与监测地球生态环境，保障日地空间环境中航天飞行安全等。今天，地球物理学已成为地球科学中最具活力的学科之一，并且与地质等诸多学科有密切联系，其研究成果对21世纪人类的生存与发展具有重要的影响。

（二）学科内涵

地球物理学分为固体地球物理学和空间物理学两个二级学科，主要运用数学、物理学、信息科学等学科的基本理论和方法，通过现代科学技术手段对各种地球和行星内部以及外层空间的物理场（如地球内部的地震波场、地球电磁场、地球温度场、地球重力场、地球内部放射性物质辐射场，高空直至外层空间的中性气体、等离子体、高能粒子辐射场等）进行观测和实验，探索地球和行星内部及外部空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律的学科。地球物理学的研究成果不仅有助于增进人类对地球、行星及其空间环境的科学认识，而且支持着众多的国民经济建设中具有重要意义的产业部门或高科技领域，为太空时代的人类活动提供了必要的基础。地球物理学支撑了地球能源和资源探测、防震减灾、城市地下空间探测、大型工程安全性评估等事关国家经济、社会可持续发展的重要行业的发展，也支撑了我国在深空和行星探测等世界科技前沿和国家重大战略需求领域的发展。

（三）学科范围

地球物理学的主要二级学科包括固体地球物理学和空间物理学。

1.固体地球物理学

固体地球物理学的主要研究对象是人类生息的固体地球本体，用物理学和数学的原理和方法，通过对各种地球物理场的观测，来探索地球的内部结构、形成和演化过程，研究与其相关的各种自然现象及变化规律；随着深空科学与探测技术的发展，固体地球物理学的研究范围也拓展到包括岩石行星及卫星的内部结构及其动力学的相关研究。固体地球物理学是一门应用性很强的基础学科，它的研究成果不仅有助于提高对人类所生息的地球本身的科学认识和资源的开发利用，而且还支撑着众多国民经济建设中具有重要意义的产业部门。

固体地球物理学的分支学科方向主要包括：地震学，地电学、地磁学与古地磁学，地球电磁学，重力与大地测量学，地热学，地球内部物理学，地球动力学，海洋地球物理学，勘探地球物理学，油气地球物理学，工程地球物理学，环境与灾害地球物理学，地球物理观测技术，行星地球物理学等。

2.空间物理学

空间物理学用物理学的原理和方法，利用空间飞行器等直接探测工具和其他地面间接探测手段等研究空间环境中的物理过程。空间物理学也是空间科学的重要组成部分，已成为人类认识自然界和自身生存环境的前沿学科之一。它为航天活动提供了环境认识和空间资源利用的保障，与人类生存和发展有着密切的关系。

空间物理学的分支学科方向主要包括：太阳与日球层物理，磁层物理，空间等离子体物理，电离层物理与电波传播，空间天气、气候与空间环境，以及空间探测技术等。

（四）培养目标

培养思想政治素质合格，德、智、体全面发展的地球物理学高级专门人才，适合在固体地球物理、空间物理、应用地球物理、地震、地质、矿产、防灾及航天领域的研究机构、高等院校和产业部门从事科研、教学及科学技术管理工作。

1.硕士学位

具有较坚实的数理基础知识和地球物理专业知识，受到独立进行科研及专门技术工作的训练，较熟练地使用计算机及有关观测仪器，能独立地进行科研工作。能承担有关专业的科研、教学、技术和业务管理工作。较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料。

2.博士学位

具有坚实的数理基础知识，广博的地球物理及相关学科的专业知识，熟练使用计算机及有关观测仪器，精通一个以上研究方向的专门知识，掌握最新的研究方法，并具有独立从事科学研究的能力，做出有创新性的研究成果。至少熟练掌握一门外国语，能熟练阅读本专业的外文资料，能用外语进行科技论文写作，具有学术交流的能力。具有成为学术骨干的能力，能胜任地球物理学相关领域的产业部门、科研机构和高等院校的科研、教学及管理工作。

（五）相关学科

物理学、地质学、力学、数学、天文学、计算机科学与技术、环境科学与工程、海洋科学，大气科学。

硕士学位基本要求

（一）获本一级学科硕士学位应掌握的基本知识

地球物理学是一门与物理学、地质学、力学、数学、天文学、行星科学、计算机科学、大气科学、海洋科学、环境科学等学科密切相关的基础学科。地球物理学硕士生应具有较好的地球物理学、数学、物理学方面的础知识，具备较好的计算机应用能力，能够操作本学科相关的观测

与实验仪器并能够运用相关的数据分析手段来获取有效的地球物理信息。本学科硕士生须对以下学科之一具有很好的理解：地震学，地电学，地磁与古地磁学，地球电磁学，重力与大地测量学，地热学，地球内部物理学，地球动力学，海洋地球物理学，勘探地球物理学，工程地球物理学，环境与灾害地球物理学，地球物理观测技术，行星地球物理学，太阳与日球层物理，磁层物理，空间等离子体物理，电离层物理与电波传播，空间天气，气候与空间环境，以及空间探测技术等。

本学科硕士生应具备独立文献调研、资料查询、野外工作与实验技术、数值计算、数据分析和学术交流等能力，对学科内某一门知识体系有准确的理解并能运用相关理论知识在所从事的工作领域开展科研或实践工作，能独立进行科研工作，具有承担有关专业的科研、教学、技术和业务管理工作的能力。

本科学硕士生应熟练掌握一门外国语言。

（二）获本一级学科硕士学位应具备的基本素质

1.学术素养

本学科硕士生应具有较好的才智、涵养和创新精神。关心各类地球物理学现象，具有较强的理论研究兴趣、学术悟性和语言表达能力，并具备一定的学习和实践能力。能够将地球物理学理论研究与资源勘查、灾害预防等技术创新和生产实践结合起来思考问题，具备一定的学术洞察力、扎实地开展野外地球物理观测能力和/或掌握数值模拟与正、反演技术、具有较好的学术潜力和创新意识。

本学科硕士生应尊重与本学科相关的知识产权，力避重复研究。遵循学术研究伦理，具有高度的社会责任感，借助学科知识服务于社会发展和文明进步。在研究论文中，要对本领域相关材料的发现者、相关观点的提出者进行明确而又准确的表述。

2.学术道德

本学科硕士生应恪守学术道德规范，严禁以任何方式漠视、曲解乃至剽窃他人成果，杜绝篡改、假造、选择性使用实验和观测数据。

（三）获本一级学科硕士学位应具备的基本学术能力

1.获取知识的能力

本学科硕士生应当具备通过研究动态分析、生产实践调查、科研活动和学术交流等各种方式和渠道了解学科学术研究前沿问题，并通过系统的课程学习有效地获取研究所需知识和方法的能力。

本学科硕士生应充分了解本学科的学术研究前沿动态和生产实践需求，避免盲目选题。应在现代地球物理学理论、野外观测与室内试验以及数值计算及反演等方面打下良好的基础，在科学研究、逻辑推理等方面锻炼自己的研究能力，以使自己的学位论文得出可靠的结论。

探究研究方法的最佳途径当为认真研读前人或同行的研究成果、加强学术交流，从中体悟前辈和同行学者的研究方法，进而找到适合自己研究对象的恰当方法。

2.科学研究能力

本学科硕士生不仅应具备学习、分析和评述前人研究成果的能力，还需要掌握扎实的现代地球物理野外观测技术以及相关的仪器操作、样品采集及室内和原位物性测试等基本能力，同时需要掌握室内数据分析以及地球物理学正、反演技术。

本学科硕士生应具备从前人研究成果或生产实践中发现有价值的科学问题的能力。在发现问题的基础上，应具备解决问题的能力。解决问题的能力包括针对科学问题，提出研究思路、设计技术路线以及完成研究过程的能力，并在获取第一手数据资料的基础上进行科学、严谨的分析和推理，通过清晰的语言表达、严谨的归纳总结论证科学问题的解决方案。

3.实践能力

本学科硕士生应具有较强的实践能力，在开展学术研究或应用技术探索方面具有较强的本领。在学术研究方面能独立完成文献综述、开展野外和实验室工作、设计研究技术路线、分析地球物理学现象和实验数据所对应的地球物理学内涵、独立撰写学位论文、独立回答同行质疑和从事学术交流。对于偏重于地球物理学应用研究的硕士生，还应善于将地球物理学基本理论与生产实践、应用新技术探索等实践相结合，在资源环境的地球物理勘查等应用领域发挥重要作用。同时，本学科硕士生还应当具备良好的协作精神和一定的组织能力。

4.学术交流能力

本学科硕士生应具备良好的学术表达和交流能力，善于表达学术思想、阐述研究思路和技术手段、展示自己的学术成果。学术思想的表达主要体现在运用特定的语言进行准确、清晰而富有层次的口头表达和文字表达。学术成果的展示主要体现于适时在学术期刊、学术研讨会、科研创新活动等平台中展示自己的学术成果和技术发明。学术交流是本学科硕士生发现问题、学习研究思路、掌握学术前沿动态、获取学术信息的重要途径之一。

5.其他能力

除上述四个方面外，本学科硕士生还应当具有将理论与实践相结合的能力，善于运用自己的知识和技能解决地球物理学相关的社会经济发展中面临的实际问题和技术需求。因此，本学科硕士生应当积极参与地球物理学领域的科研活动或生产实践活动，并熟悉科研或生产工作的一般工作流程和执行规范。

（四）学位论文基本要求

1.规范性要求

本学科硕士学位论文应在导师或指导小组的指导下，由硕士生独立完成。硕士学位论文应当严格遵守学术规范，做到文献综述客观、引述准确、格式规范、参考文献列举充分、恰当，明确数据来源或观测/实验条件，并对数据的准确可靠性进行必要的验证，明确本人工作的贡献，与别人合作的部分应说明合作者的具体工作，杜绝曲解和剽窃他人学术观点。

2.质量要求

本学科的硕士学位论文应保证学术质量，在某一领域有一定的理论价值或实践价值，体现出作者具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。在理论价值方面，应做到选题合理、数据可靠、论述严密、表达清晰、结论正确，有一定的创新性。在实践价值方面，应在理论价值的基础上，对某种资源环境的勘探、规划、开发和利用或保护与修复有一定的指导意义。