一、问题的提出
仰望苍穹，繁星点点。人类继有文明记载以来赋予苍与天大地之间，不可胜数的故事和传说，载满了政治与经济、思想与文化、宗教与迷信的历史列车。然而，尊重科学与事实的人们，不断地观察、分析、研究从中得到正确地认识，服务于人类社会的政治与经济、科学与技术，思想与文化，使人类社会沿着正确的道路，向前进步和发展。
可是人类对自然界的认识，是受多种客观原因限制的，人们是在克服种种限制而不断地认识世界，改造世界，从而更好地适应世界。
天体是宇宙的重要组成部分。天体之间是在相互作用下变化发展的。地球就是宇宙间无数个天体中的一个，因而地球的存在、变化和发展，就与其它天体运行的关系也是十分密切的：作用于地球上的天体引力与地球自身引力以及各方面运动影响下所形成的地球引力场的存在和变化，对地球的形状，以及海陆变迁、山脉、火山和地震等许多自然现象和自然资源的存在、形成和变化都有很大的影响；因此正确地利用天体引力对地球影响的观点，对于我们正确地认识自然、改造自然都具有深远的现实意。

二、天体引力对地球影响的基本问题
现实世界中，宇宙的天体引力对地球影响状态是十分复杂的，为了进一步简单而清楚地说明其内在关系，有必要给与其相当合理的假设。
(一)、二天体问题
假设当宇宙中仅仅有两个天体存在的时候，那么，它们之间可能存在三种基本状态：第一、相互吸引，最终碰撞在一起，使二者之间距离为0；第二、相互离异，最终二者之间的距离趋向无穷大；第三、相互公转，系统周期内平均距离恒定。然而，考察研究静态下两天体的引力作用，对地球形状的影响是十分重要的，况且在短时间（一天、或一年、或更长的时间）内，宇宙中的许多天体相对于地球来说，很难用上述三种状态来说明，所以，给与地球与某天体短期内相对静态的特殊关系的假设是十分必要的，这里分为四种状态进行研究。
假如宇宙中只有M地球和N天体，M地球为钢性圆球天体，质量等于现实地球并集中于中心，N天体的质量相当于月亮，当两天体被无质量的墙壁和绳索固定的时候，那么二者可表示成（图一、1所示） 。
如果M地球表面上有4个外形相同质量等于1kg的物体，分布在A、B1、B2、C四个点上，则受N天体的影响，使M钢性圆形地球的地心对该4个物体的引力有│FA│>│FB1│= │FB2│>│FC│。纵使有MN之间距离趋向无穷小而接近无穷大，或N质量差

无穷小而接近零，那么│FA│>│FB1│=│FB2│>│FC│恒成立（如图一、2所示）。传统上的引力位理论把这一问题接近无穷远状态时，而在引力位理论中忽略不计，严格意义上来说，这是错误的。
如果MN相对静止，且无自转公转，当M地球视为绝对刚体，且质量集中在M的中心，当不受外天体引力作用时，表面被3km的液体水所均匀覆盖。当有N天体对其有引力作用时，则有液体水，由于受天体引力的作用，向N天体方向凸出（如图一、3）。凸起的程度与N天体质量的大小和距离的远近有关。
当N天体为月球时，与M地球相互公转，则有公转离心力使得A方向也产生凸起，其凸起大小近似等于C方向（如图一、5所示），但应当指出公转离心力所造成的A方向的凸起问题，严格意义上说它不属于天体引力范畴（但可以等效成天体引力的作用）。而地球的自转使（图一、3）的凸起程度降低（如图一、4所示），这是地球自转的重要物理意义之一，这也是地球的自转造成地球纬度地带性（纬度间相对不平衡天体引力）存在的客观基础。
然而，地球存在自转，地球自转使（图一`3）得凸起程度降低（如图一`4所示），同时地球的自转使潮汐的峰谷与天体位置并非直接对应，而产生滞后角（如图一、6所示）。
另外需要指出的是太阳相对于地球公转离心力所产的潮汐变化，要比地球相对月球所产生的潮汐复杂得多，因为太阳是相对地月系质心公转的，而绝不是地球中心。
（二）、三天体对M地球的引力问题
如果M地球为钢性的圆球状天体，地球表面被3km的液体水覆盖，如果M地球所在的宇宙中

仅有NA、NB、NC三个天体，且均匀分布在一个平面上。那么，假设当M地球在无自转和外天体引力作用下，表面被3km水所覆盖，当有三天体引力作用而达到各方面平衡后，那么地球表面的形状就应如图二所示，注意此时的M地球已经脱离无质量的墙壁与绳索的束缚。
三天体NA、NB、NC的无质量的墙壁与绳索问题，可以进一步做等效成等效质量天球对地球的引力影响（如图三、所示）。地球外表的主要形状（即海水包裹M地球的外表形状）基本不变，这样理论上可把等性质量天球看成具有绝对钢体性的壳体。然而，由于实际客观世界的地球与宇宙进行着复杂的物质和能量的交换，这种“壳体”物质是不存在的，但是宇宙中的天体引力对地球南北半球不对称的影响问题，在客观中确实存在的这种“等效质量天球”（其背景天体系统为银河系中心）对地球的纬度间相对不平衡天体引力影响特征，这是应当引起我们足够的重视。
如果把NA当作地球的北极指向，当地球存在着自转时，地球的自转使地球变成椭球体，但这种不平衡天体引力对地球形状的影响情况依然存在，只不过是地球变得比较扁一些。今天地球南北球不对称的总体形状（如南半球的极轴比北半球的极轴短40米）（参阅图三、四，与图五），

即地球的平均子午线偏离理想随球体，实际上就是由于地球自转的惯性离心力和以银河系为中心的纬度间相对不平衡天体引力二力迭加作用的结果。
总之，传统的引力位理论，把接近无穷远点的天体忽略不计，以及“对地球影响最大的是月球，引力是10的负8次方，不足以引发大地震”，的思想观点是极其错误的。客观世界的天体及天体系统，对地球不同的方位和作用时间的长短等方面的变化，对地球有很大的影响。只有认真研究天体及天体系统对地球变化的过程，才能更好地认识自然改造自然。

三、流体地球科学与工程流体力学的异同
流体地球科学与工程流体力学的发展概况。
流体地球科学是人们在研究地震过程和开采石油、天然气、以及研究矿藏的形成等科研和生产生活的过程中，起初是为了补充和说明固体地球物理所不能解释的一些客观问题而逐步发展起来，并且在近年来有逐步向解释地球动力学方向发展。它业已涉及宇宙引力环境的形位差异，影响地球物质结构组成的位置势能的作用，进而直接或间接地影响地震过程机制解，乃至于矿产资源的形成和变化等诸多问题。而工程流体力学的科学技术是随着现代科学技术事业的飞跃发展，已使液压技术形成专门的技术领域。特别是进入20世纪50年代以后，液压传动技术得到了很大发展，机床、工程机械、现代国防科技和水利工程等各个领域都得到了广泛应用。
流体地球科学和工程流体力学的不同点和相同点。
工程流体力学将溶液装在不同的固体容器中，其流体质点均匀连续而不间断地分布着。而流体地球科学是将固体物质形变过程放置在溶液中考察和研究位置势能变化对固体物质，在高低压差变化作用下对质点的不均匀性变化及物质结构和形态变化的影响，例如地球的岩石圈层外有大气和海洋，内有地幔岩浆，在天体引力变化的作用下相应的介质在不同的地点和时刻，内外圈层之间通过岩石圈结构上的断层和“空穴”进行复杂的物质和能量交换，从而进一步地影响岩石圈结构和形态乃至于整个地球形状的变化。
动力源不同。工程流体力学的动力源是机械运动或热力膨胀与收缩而产生的使液体流动的压力差，而流体地球科学的动力是由内外引力共同作用而引起地球组成物质在势能差作用下的运动。
流体的粘滞性不同。工程流体力学，从粘滞系数几乎为零的空气到粘滞系数较高的液压油，但其必须都是流体；而地球的流体科学研究范围从粘滞系数为零的高空大气开始到刚度很强的固体岩层朔性流变问题的终结。
空间尺度不同。工程流体力学研究的空间尺度较短，人类制造最长的石油或天然气等流体工程的输送管路只有数千公里；而流体地球科学研究的空间尺度，在水平方向从地球的南极到北极，垂直方向从地球大气的上界到地球中心的地核。
压差数值不同。工程流体力学研究使用的范围是在人类能够控制的压力值内，而流体地球科学研究的压力差数值范围很大，有的只能靠理论计算，人类能控制的压力差值范围在时间和空间上只占很小的一部分。

流体地球科学和工程流体力学的相同点，都是流体物质在内外压力作用下在位置势能改变对周围介子环境存在状态影响的问题。也就是，在化学性质不变的情况下，物质质点间随着压力的降低或升高质点间吸收或放出热量，反过来随着周围温度的升高或降低对质点间周围的压力增强或减弱的问题；在化学性质变化的情况下，对周围介质物理状态的热力、压力和结构状态的影响，还有物理形态的变化对化学性质的影响问题。
工程流体动力学的某些基本思想，可以在地球物理学中运用，但应注意其适用范围，并应充分考虑地球的客观性问题。
例如，从地球表面各点，到地球中心做一个连通器，连通器和自由空气的接触面，就是一个位置势能相等的水准面，这个水准面可以看成一个覆盖全球的海平面，海平面和水准面的存在说明地球对地表各点的引力是均匀相等的，根据帕斯卡定理，相同深度液体压力相等，当考虑到地球中心点时，因地表到达地球中心的路径长度不一致，这就产生了中心点压力不相等的问题，这是不符合客观事实的，所以帕斯卡定理的适用范围在这里已不能满足需要。我们研究地球深层次的需要，所以发现从地球表面到地球中心只有深径和心径比值相等的各点压力才相等，从而发现：地球现今南北半球不对称的本质原因是以银河系为中心的纬度间不平衡天体引力和地球自身引力作用下，由地球物质均衡补偿作用后的结果，从而解决了地球动力学最为简单最为基本的问题（参阅图四）。

四、从地球的流体特性论地球的动力问题
当把地球组成物质全部当做可塑性优异的流体物质，并建立相应等效质量（含离心力分量）的纬度间相对不平衡天体引力分布状况图，且设地球表层为绝对真空等基本条件下，证明了：
1、从等效质量天球作用下的地球形状模型看，当等效质量天球的自转离心力质量分量的增减时，会影响地球形状的变化（参阅图四）。客观事实上地球距离太阳的远近变化影响到地球自转速度的年季变化（参阅图六）。理论和实践上还没有充足的理由证明由于地球上的海洋潮汐摩擦，恒星周期缓慢地变长；同样也无法证明月球通过与此相同的潮汐摩擦使地球自转速度变慢，使每日时间变长。使日长数十年乃至于上万年变化的原因，仅靠考略日月间的关系是不够的，至少还存在日月以外到银河系中心，还有诸多的天体系统，具有距离地球远近的变化，这些才是影响地球几十年到几十万年甚至更长时间地球自转速度变化的动力因素。
图六
纬度间不平衡天体引力和地球自转离心力都有对地球形状影响的意义，既然离心力分量对地球自转速度变化有影响，那么纬度间不平衡天体引力变化也一定会对地球纬度圈层的东西方向产生差动变化，并使地壳岩石圈层的结构走向扭曲变形。
由于地球南北半球不对称形状是以银河系为中心的纬度间不平衡天体引力作用的结果，同时当银河系中心的引力高值在距今约1.2亿年前，从北半球中纬地带移到现在的南半球中纬地带，从而使得中纬地带的南半球自转速度比北半球快，造成地壳岩石圈的主要结构走向在南北纬50°间呈S型塑性流变扭曲（如图七所示）。这种变形的影响至少存在整个整个上地幔到地球表层岩石圈之中。
然而，固体内地核在补偿外天体引力变化过程中，起到动态平衡作用，这也是外地核和下地幔液化的客观原因。也是由于现在银河系中心引力作用在南半球的中纬地带，使得内地核中心偏向在南半球。

图五、图六

当然以太阳和其它八大行星为背景的纬度间不平衡天体引力变化也存在这一问题，只不过是其变化周期短，地球表层的大地构造形迹不如以银河系为中心背景的纬度间不平衡天体引力变化作用时间长而明显。但是以太阳为中心的纬度间不平衡天体引力以及月球、地球之外的八大行星、甚至和离地球较近的一些恒星等对地球纬度间不平衡天体引力的综合合力变化，是引起地球表面地震的动力源。
天体引力变化及其带来的地球表面的水平和重直变化是地球动力的最为基本的问题。
2、当把地球看成可塑性优异的流体，并把自转离心力做天体引力的等效处理后的“暂态”地球表层的重力和压力都是均匀相等的（如图四所示）。即所谓的“一是由于赤道附近的离心力加速度大，二是由于赤道部分的凸出而造成赤道地面引力变小”的观点是错误的。而客观上产生高低纬度间重力加速度不同现象的原因是阳光照射地球的结果。
图五、a给出卫星资料，给出的是地球形状断面图，结合图二、三、四，可以证明这是以银河系为中心的纬度间相对不平衡天体引力现实期作用的结果，图五、b反应出现实期银河系中心纬度间相对不平衡天体引力对现时期引起地下的对流运动状况，但应当指出南半球对流的上升还应在南纬30°附近。
在理论上的等效质量天球对地球表层和内部压力存在深径和心径的比值相等的力学分析时，排除了大气的存在，因为大气受太阳辐射的影响，压差变化大，它终不象海平面那么容易观测，且常年比较稳定。地球上的大气对作用在地球上不均匀的天体引力也存在均衡补偿作用，并且太阳辐射使地球表层空气产生环流，带来了山川河流以及海洋的流动产生侵蚀和沉积问题，这也是地球动力学的一个重要组成部分。
3、事实上，地球表层骑在经线上的S型扭曲各主要结构走向并不完全相同，并且地表各地存在着很多重力异常，这标志着地球存在横向和纵向的不均匀性，产生这些不均匀性的原因：来自于地球形成和发展历史时期的陨星冲击和地球内部物质的物理和化学变化的客观复杂性。
4、近年来人们对地震的不断监测，发现地震时存在着明显的地磁异常。地球内部流体的外地核和固体的内地核相互作用，控制着地球磁场的特性。而通过各种手段的宇宙观测，也发现宇宙中存在着复杂的磁性天体，及各种复杂的电磁波和带电粒子，所以磁场的变化也是地球地壳变化的一种动力。
总之，从地球流体特性变化作用的力学特征出发，除引力变化作为最为基本的动力源外，

其它来自于自然界对地球地壳的动力学特性有影响的力源还有光辐射、陨星冲击和电磁作用等基本形式，它们相互依存相互作用，共同塑造着地球。现实地球地壳存在短期的区域的固体特性和长期的总体的流变特性，这是我们研究地球地壳动力学应该必须相互照应的两个方面。