1998年由普林斯顿大学出版社出版。这部著作不仅对地球的自由振荡(或称本征模式)理论进行了最详细的推导与解释,并且对该理论在地球内部结构模型的建立与发展中的应用进行了介绍。
地球自由振荡的理论研究虽然起源于19世纪初,但是直到20世纪90年代初所有有关理论均零星散布于浩如烟海的论文之中,没有一部书籍对该理论进行系统性的论述。从1993年开始,美国普林斯顿大学的达兰教授开始着手将自己在研究与教学中使用了20多年的研究笔记加以整理,并同他当时已经在哈佛大学任教的学生特龙普一起,将整理出来的内容与最新研究成果融会贯通,花费了5年时间写成了这部超过1000页,有3800多个编号公式的巨著,填补了地球自由振荡理论专著的空白。全书正文共16章,分为3大部分,包括理论基础、球对称地球的自由振荡以及非球对称地球的自由振荡。理论基础部分共7章,对弹性力学理论进行了系统介绍,由此推导出地球自由振荡的波动方程,并详细讲述地震的震源模型以及介质的非弹性与地震波衰减理论。球对称地球的自由振荡部分有5章,详细讨论了球对称地球模型中求解自由振荡的本征频率以及本征函数的半解析方法,球对称模型中完整理论地震图的本征模式叠加计算方法,以及地球的自由振荡与波动二象性理论。非球对称地球的自由振荡部分的4章介绍了自由振荡的微扰理论,详细讨论了非球对称模型中自由振荡本征模式的本征频率分裂与本征函数耦合,以及理论地震图的近似计算。该书还有4个附录,系统介绍了书中用到的矢量与张量运算以及球谐函数理论。
图1 《理论全球地震学》封面