探索地球的脈動
< Geophysics x History x Geography >
114 學年度第 1 學期 | 指導教授：陳達毅
學生：史地四 U11104022 張以蓁
學習旅程地圖
環境架設、Codespaces 雲端開發 (HW1-3)。
折射震測公式推導、校園實地實驗 (HW4, 5)。
重力異常、古地磁與大地電磁法 (HW7, 8)。
PyGMT 繪圖、RAG 知識庫與深度學習應用。
地球物理核心知識解析
結合課堂理論與野外實作，深入解析地球內部的物理特性與構造。
地震波形處理
ObsPy 是地震學研究的瑞士刀。原始地震紀錄往往充滿環境雜訊，我們透過以下步驟提取有效訊號：
- > FDSN 連線：即時從 IRIS 資料庫下載全球測站數據。
- > 去均值 (Demean)：消除儀器紀錄的直流偏移。
- > 濾波 (Filtering)：使用 Bandpass Filter (1-10Hz) 保留 P/S 波能量，濾除高頻噪訊。
折射震測與數據解釋
利用 司乃耳定律 探測地下分層。當震波傳遞至高速層時會發生臨界折射：
- > 走時曲線：繪製震波到達時間與距離的關係圖。
- > 斜率分析：斜率倒數即為地層速度 (V1=400m/s)。
- > 截距時間：利用 Xcr 推算第一層厚度 (H≈4.21m)。
位場：重力與古地磁
透過測量地球的重力與磁場，揭示看不見的構造與歷史：
- > 重力異常：經由自由空間與布蓋修正，去除地形影響，揭示地下密度差異。
- > 古地磁極漂移 (APWP)：岩石記錄了形成時的磁場，證明了板塊曾經移動。
大地電磁法 (MT) 與地熱
Magnetotellurics (MT) 利用天然電磁場探測地下電阻率結構，是深部地熱探勘的核心技術：
- > 低電阻異常：熱水與黏土層具高導電性，在 MT 剖面呈現低阻特徵。
- > 儲集層定位：利用 MT 辨識「黏土蓋層」與下方的「高溫儲集層」。
數位工具與 AI 應用
PyGMT 視覺化專題
從入門教學到進階板塊繪圖，展現 Python 在地學繪圖的強大能力。
Map Preview
(assets/pygmt_preview.jpg)
進階板塊繪圖
HW10 (Colab)在 Google Colab 上實作進階繪圖。整合高解析度地形、活火山與歷史大地震數據，繪製指定區域的綜合地質圖。 分析該區域的板塊邊界類型（聚合/張裂）及其形成的海溝或中洋脊地形。
查看 Colab 程式碼學期總結
這門課對我來說，是從「閱讀文獻」到「解讀數據」的轉變。
作為史地系學生，我過去習慣從歷史文本或地圖上理解世界。但這學期，我學會了用 Python 處理波形、用 PyGMT 繪製地圖、用 AI 輔助分析。
我嘗試將人文的時空觀點，與地球物理的探勘技術結合。
這個網頁不只是作業的堆疊，而是一份關於如何用現代科技重新認識地球的紀錄。
