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2017地球物理野外实习

2017-09-27   作者:地球与空间科学学院

重力篇

8月21日,实习的第一天,天朗气清,惠风和畅。一大早我们就到北大理科二号楼前集合,开始了一天的重力学实习。这次实习的地点就在燕园里面,理科二号楼楼下及未名湖畔。主要任务是学习并掌握重力仪的测量原理及操作方法,对所得到的重力观测值进行各种校正,最后得到测量各点的重力异常曲线。我们所用的仪器是LCR-G型重力仪,它是依靠弹簧的平衡原理来进行测量的。

我们首先在理科二号楼门口选取了第零个点作为基准点,测了此点的重力值。然后大家收拾好东西,小心翼翼动作轻缓地将重力仪抱在怀里保护着,不敢大角度将之倾斜,跟随着冯老师和张老师去往未名湖畔的另外三个点。

第一个点位于北大静园草坪以北的俄文楼附近。这一片我认为是北京大学校园最美的区域之一。这个区域的中心是北京大学历史上最著名的校长——蔡元培校长的塑像,东侧是俄文楼,西侧是两座一模一样的建筑——南阁和北阁。这些建筑和花草树木围成了一个大致四方形的园林景区,既幽静又美丽。俗语说,罗马不是一天建成的,这片景区的各个部分也是随着岁月的静水流淌,一步一步建成的。南北两阁与俄文楼建于1924年燕京大学初建之时,三栋建筑组成了一个品字形的独立单元,与燕园建筑整体上的品字形设计模式保持了一致。燕园另一处品字形设计的单元是正对着西校门的办公室与它南北两侧的外文楼与化北楼。在燕园的建筑群中,南阁和北阁这对“双胞胎”建筑是比较独特的。一是楼高只有两层,比较矮小;二是形体四四方方,与燕园其他长方形的建筑很不一样。

我们到达事先选定的位置,放置好仪器,开始着手测数据。整体的操作流程是这样的,首先需要检查仪器状态,是否稳定在正常工作温度范围内,否则由于弹簧热胀冷缩会造成测量不准确,然后检查电压是否正常。其次是仪器架设,在待测点将铝盘放在平整坚实的地面上,尽量保证底座水平稳定,取出重力仪轻放在铝盘上。再次是调平,调节面板上的三个水平调节按钮,使相互垂直的两个水平液管中的气泡分别位于正中位置。接下来是读数测量,观察Beam指针位置同时旋转读数盘,直至指针达到平衡位置,之后先稳定一段时间再读数,稳定后逆时针旋转锁定旋钮迸行锁摆。我们按照这个流程,分别测了此点的重力数据。

我们一行人在缕缕阳光下埋头读数据做记录,此时,同行的冯老师和张老师在指导我们之余,聊起了周边的环境以及他们往日在燕园的记忆。他们说南阁和北阁一直挺神秘的,北阁好长一段时间里是地球物理系的重要设备所在地,外人不能随便进入。现在南阁的办公机构是北京大学国际交流合作部,北阁则是北京大学学生就业指导中心所在地。我们测数据的同时,张老师和冯老师触景生情,不知不觉打开了话匣子,聊起了陈年往事。冯老师说他刚入学的时候,还赶上了我们专业的后鼎盛时期,那个时候地球物理专业在全国还是很热门的,当时在北大,北阁楼、未名湖湖心岛上、还有学校里面其他几个地方,都有我们的设备所在地,后来逐渐走向了没落,这些地方也被逐渐蚕食鲸吞。但好在,还有这群听罢故事暗暗攥紧拳头继续做实验的年轻人。是的,一个一流大学的校园,应该承载着历史的记忆,陶冶着身在其中的人们的心灵,同时孕育着崭新的未来。

结束了第一个点的任务,我们抱着仪器,辗转到了第二个点——未名湖畔南坡上的钟亭。大钟上刻有“大清国丙申年八月制”,为颐和园旧物,当年慈禧太后在颐和园检阅北洋水师时所制,后成为燕京大学报时所用的校钟。我们选好位置,将重力仪轻轻地放置好,调平,然后开始做实验。一个人负责调试仪器,一个人负责记录数据,还有一个人负责拍照,另外一个人那就自然而然负责为大家驱赶蚊子了。南坡近水,蚊子尤其多,而且仔细观察会发现,花蚊子的比例很高。看着我们一个个腿上肿起的小包,张老师开始热情地普及蚊子有六根针每对分工明确等知识,一时间,欢悦与酥痒之感齐聚。我们的欢笑声穿透了林子,引来了凑热闹的小松鼠,瞪着两只萌萌的大眼睛,悄悄地望着我们,突然一个转身,不知道跳到了哪里去。

第三个点在未名湖畔的一条小路上,假期期间游人众多,我们便聚精会神很快结束了实验,以免造成道路堵塞。通过一天的实验,我们测得了北大校园里面四个点的重力值,画出了绝对重力值和重力异常值的图像,熟练掌握了测量的方法,还一同再游北大风光,听老师讲述了很多他们经历的故事以及燕园多年来的变迁,收获颇丰。

地震布台篇

结束了两天丰富多彩的燕园重力实习之后,8月23日起,我们收拾行装,奔赴八百里秦川,在地震局第二监测中心拉开了野外地震布台实习的帷幕。

为了让我们在野外实际操作布台的时候能更加熟练,节约时间,8月24日,我们在西安的二测中心进行了架设台站具体流程的细致培训。二测的同志们非常热心,不遗余力地为我们提供学习场地。关于布台,老师们为我们进行了生动细致的讲解,一丝不苟,严谨认真,再三叮嘱我们提前尽量把所有事情准备好,以免到了野外出现突发状况影响效率,并根据台站位置、交通工具等实际情况将我们分为了四个行动小组,同时出动提高效率。翌日,同行的指导老师们以及二测的地震工作者们给我们做了一场精彩的学术报告,翔实地介绍了他们目前在自己的某个研究方向所做出的成果,同学们基于报告与学术大牛们进行了热烈的讨论与密切的交流,受益匪浅。

自26日开始,我们辗转西安、韩城、运城等地,开启了几天的野外布台之行。此次布台的行程可谓跨省之旅,早上还在西安准备出行,中午已至山西永济。沿途能看到不同省份的人文地理景观,值得一提的是,由于路线经过了黄河,还能看到滚滚黄河奔腾前行的景观。

到了永济,我们一行人找了个小餐馆简单解决午饭后,便前往布台的地方。我们布台的地点是一个小村落,我们开着面包车自由穿行在乡间公路上,沿途的田地里种了很多玉米。在司机师傅的帮助下,我们很容易就找到了我们的台站所在的人家,户主是个身体硬朗很有干劲的老爷爷。他带我们查看台站位置后,我们一行人便齐心协力将仪器搬到需要布置地震仪的土坑附近。所有准备就绪,我们开始布台。

首先是由一位同学进入土坑中,进行调平操作。他要做的便是蹲在狭窄的土坑之中,由于无法低头去看仪器的状况,只能根据自己的经验,调节摆,使得摆处于水平状态。调平完成之后,就由该同学继续连上线。同时要注意在摆周围绕上一圈。这是个非常有见地的预见。由于预留了部分线长,这样便可以减少由于之后操作的拖拽对摆造成了移动。

连好线后,在摆上扣上一个桶,相当于给它带一个施工的安全帽。同时在线上套上塑料套管,这样可以避免人为的挖掘或者老鼠的啃食破坏了导线。正是由于我们仪器的精密性,所以我们应当给予其更多的保护。摆放完毕后,连好各个仪器的之间的线路,第一个阶段就算完成了。

接下来要处理的问题是,找个合适的位置放置GPS和太阳能板。当然最合适的位置肯定是房顶之上,在房顶之上,视野开阔,少遮蔽物,的确是属于放置GPS和太阳能板的不二选择。向老乡家借来了长梯,同学们和助教不惧高度和困难,攀爬到房顶上。架设好了GPS和太阳能板。其中也要感谢那位老爷爷,不仅给予我们工具,而且在布置太阳能板时,提供了帮助。完成之后,连接好电源,大家就齐心协力把土填上,盖上一层塑料布,使得坑内的中心位置高出四周。

短短一周内布台路线历经西安、韩城、运城等地。我们在系里老师和二测同志的指导帮助下,学习并亲身实践了架设地震台,在完成任务之余,游览了大雁塔、壶口瀑布风景名胜,积极融入当地生活,深入体验风俗民情,一同经历了布台过程遇到麻烦积极想办法解决问题,一同不顾木梯摇摇欲坠勇敢上房顶架设仪器,一同铁锹锄头并用协作铲土填坑,美好的记忆一生难忘,珍贵的情谊永远铭记。

一些见闻与感悟

2017年8月23日

这日,我们一行人早早便到达高铁站,自京城过华北,入八百里秦川。到达西安后,我们收拾完行装,开了个会,安排好了接下来几天的实习事宜,就迫不及待地融入到当地的民俗风情中去了。

夜色将至,我们从西安地震局出发,一直沿着道路走到了大雁塔附近。远远望去,灯光与月色交错,夜景很是宜人。广场上小孩子们手里握着亮亮的小灯相互追逐打闹。沿着寺前的广场拾级而上,蓦然间脚被石头咯到,低头发现,是广场地上的石头雕刻成的字。细心观察发现,广场上有好多这种雕刻而成的字,而且有意思的是,市民们都在行走时不约而同地避开这些字。夜色中的大雁塔显得尤其瞩目,但除去炫目的光亮,还是能够感受到它蕴含的古典庄重的气韵。一千三百余年,王朝更替,历史不会为任何一个朝代停下脚步,人类的智慧却见证了历史的演变。一院寺,一座塔,历经千年,写满王朝的兴衰,写尽人世的沧桑。相传唐贞观时,玄奘携经卷、佛像和舍利,载誉回到长安,大慈恩寺落成,玄奘任该寺首任主持,兴建大雁塔,用于收藏从天竺带回的舍利、佛像和经卷,并专心致力于佛经翻译事业。于玄奘而言,心中的那座那烂陀寺有着无穷的魅力,信仰是永恒的动力也是奇迹的源泉,不可谓不坚毅勇敢,一十七载,声名显赫于菩提却毅然携真经回归故里,不可谓不安贫乐道。于每个人而言又何尝不是如此,拼尽全力去做自己认为正确的事情,在我看来,不可谓不幸福啊。

我们环绕着大慈恩寺走了一周,街道两边有很多古色古香的小铺,里面摆放着琳琅满目的小玩意儿,吸引了众多游人驻足。最令我难忘的是,街上的每个路灯的灯罩上,都刻着一首诗,混匀得恰到好处的灯光,仿佛将这一路的游人,都笼罩进了诗歌营造的另一个世界中。

在我们将要离开的时候,音乐喷泉即将进行到高潮的演绎。一束束喷泉,踩着荡气回肠的韵律,向周围播撒着清凉的水珠和彩色的光晕,给人以庄重肃穆之感,仿佛将人带回了大唐盛世,一路走来,看尽千年的波涛与兴亡。

2017年8月27日

8点从韩城出发。目的地:黄河壶口瀑布。大约12点,下了观光车,终于到达了赫赫有名的壶口瀑布风景区。一眼望过去,并不能看见瀑布,水声也不是那么浩大,引人注目的两岸的河床上河水冲刷过后留下的岩穴与凹槽。那天下着小雨,空气中湿漉漉的,随着人流往前走,壮观的瀑布一点点映入眼帘。

壶口瀑布位于秦晋大峡谷黄河河床中。瀑布一边是陕西,另一边是山西。壶口宽30米,深约50米,滚滚黄河奔流至此,倾注沟潭,巨大的落差形成极为壮观的壶口瀑布,仿佛天下黄河一壶收。黄河水奔腾呼啸,涌入深潭,浪涛在壶口内汹涌翻滚,翻江倒海,水雾升空,浪涛间彩虹频现,蔚为壮观。站在瀑布边,观浪涛滚滚,听涛声轰鸣,心潮澎湃,兴奋不已,所有的人端起手中相机不停地拍照,留住瞬间的记忆。

我们当时位于黄河东岸,岸上有一些牵驴的老人家。他们都是普通的农民,纯朴,谦虚而寡言,根根银发,半遮半掩,若隐若现,脸上纵横的皱纹和善良的眼睛,仿佛隐藏着一波三折的往事和对生活的无限希望。老人家叼着烟斗,热情地配合我们的拍照。

一阵大风吹过,瀑布溅出的水珠夹着天上飘落的小雨,落在我们身上,霎时感觉十分凉爽。伴随着滚滚的水声,迷蒙的水雾,仿佛置身于另一个世界,只剩下自己,和这不舍昼夜奔腾的河水,一切繁杂的事务都被这强烈的冲击撼动,而后消失得无影无踪,只想尽情地享受这大自然赋予的纯粹却不平静、奔腾却不冗杂的内心世界。