现代地球物理学教科书存在一个普遍的问题，就是对重要公式的数学推导基本都是避而不谈的。本书针对该问题对常用的重要公式进行了详细的推导，并附以简单的图示说明，填补了现代地球物理学教科书的空白。本书一共8章，第1章介绍了需要用的数学背景知识；第2~8章分别给出了万有引力、重力、潮汐、地球的自转、地球的热量、地磁和地震学基础经典方程的完整推导过程。通过连续的推导步骤及对推导的逻辑顺序的解释，为学生提供帮助，便于学生更深入地理解地球物理理论，为更好地研究地球物理学打好基础。 本书可作为理工科学生或科研工作者的补充读物。

译者序
前言
致谢
第1章数学背景知识1
11笛卡儿坐标系和球坐标系1
12复数2
13矢量关系3
14矩阵和张量7
15保守力保守场和势15
16散度定理（高斯定理）16
17旋度定理（斯托克斯定理）18
18泊松方程20
19拉普拉斯方程23
110幂级数25
111莱布尼茨法则29
112勒让德多项式30
113勒让德微分方程31
114罗德里格斯公式37
115连带勒让德多项式40
116球谐函数45
117傅里叶级数、傅里叶积分和傅里叶变换48
第2章万有引力54
21引力加速度和引力势54
22行星运动的开普勒定律55
23实心球体的引力加速度和引力势60
24球坐标系中的拉普拉斯方程63
25马古拉引力势公式68
第3章重力79
31地球的椭圆率79
32重力势82
33重力等势面84
34参考球状体上的重力89
35地心纬度和地理纬度94
36大地水准面98
目录第4章潮汐107
41月球潮汐力的起源107
42月球的潮汐势110
43勒夫数和潮汐变形114
44地球的潮汐摩擦和减速以及月球的自转120
第5章地球的自转126
51旋转坐标系中的运动126
52科里奥利和埃特维斯效应128
53地球自转轴的进动和受迫章动130
54刚性地球的自由欧拉章动142
55钱德勒摆动144
第6章地球的热量156
61能量和熵156
62热力学势与麦克斯韦关系158
63地核熔化的温度梯度161
64地核的绝热温度梯度163
65格林艾森参数164
66热流167
第7章地磁181
71磁偶极子的磁场和磁势181
72地磁势183
73地球偶极子的磁场187
74长期变化196
75内场源的功率谱197
76内场源199
第8章地震学基础209
81弹性形变209
82应力210
83应变214
84完全弹性应力-应变关系220
85地震波方程225
86波动方程的解232
87平面P波和S波的三维解234
附录239
附录A磁极、偶极场和电流回路239
附录B麦克斯韦电磁方程组244
参考文献254

本书作者威廉·劳里出生于苏格兰霍威克，他就读于爱丁堡大学，1960年毕业并获物理学一等荣誉学位，此后他获多伦多大学地球物理学硕士学位，并于1967年取得匹兹堡大学博士学位。他主要从事岩石磁学和古地磁学方面的研究，即根据古岩石的磁化强度推断过去地质时期的地球磁场。他撰写了130多篇科研论文，并于2007年出版了著名的教科书 《地球物理学基础》的第2版。他曾担任欧洲地球科学联合会主席（1987—1989）、美国地球物理学联合会主席和理事会成员（2000—2002）,也是美国地球物理联合会的研究员和欧洲科学院成员。