Геофизика

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Степени на морското ниво.Информациите доагаат од магнетните аномалии

Геофизика / dʒiːoʊfɪzɪks / е предмет од природните науки кои се занимава со физички процеси,физички својства на Земјата и околниот просторот во животната средина, како и за употреба на квантитативни методи за анализа. Терминот геофизика понекогаш се однесува само на геолошки апликации: обликот на Земјата,гравитационите и магнетни полиња,нејзината внатрешна структура и состав, нејзината динамика и нејзиниот површински израз на тектонските плочи, производство на магмата,вулканите и формирањето на каменот.Сепак, модерната геофизика користи поширока дефиниција која вклучува: кружен тек на водата, (вклучувајќи снег и мраз),течност-динамика на океаните и атмосферата,електрична енергија и магнетизам во јоносферата и магнетосферата, и проблемите поврзани со Месечината и другите планети.

Иако геофизика беше призната само како посебна дисциплина во 19-тиот век, нејзините корени датираат од античките времиња. Најпрво магнетните компаси се направени од камен,но модерниот магнетен компас одигра важна улога во историјата на навигација. Првиот сеизмички инструменти била изградена во 132 година пред нашата ера.Исак Њутн применувал неговата теорија на механиката за плимата и осеката и прецесија на рамноденица,развил и инструменти за да ја измери Земјината форма, густина и поле на гравитацијата, како и компонентите на кружниот тек на водата. Во 20-от век, беа развиени геофизички методи за далечински истражување на Земјата и океаните, и геофизика одигра суштинска улога во развојот на теоријата на тектонските плочи.

Геофизика се применува за општествените потреби, како што се: минерални ресурси, намалување на елементарни непогоди и заштитата на животната средина.Податоци од истражувањата за геофизиката се користат за анализа на потенцијалните нафтени резервоари и минералните наоѓалишта, се лоцираат на подземните води за да се најдат археолошки остатоци, за да се одреди дебелината на глечерите и почвите, и за да се оцени сајтовите за санација на животната средина.

Физички феномени[уреди | уреди извор]

Геофизика е високо интердисциплинарна тема и таа  придонесува за секоја област во науките на Земјата. Ни дава јасна слика за тоа што претставува геофизиката и ги опишува појавите кои се изучуваат во физиката и како тие влијаат на Земјата.

Гравитација[уреди | уреди извор]

Карта на гравитацијата од совршено мазна, идеализирана Земјата.

Гравитацијата на Месечината и Сонцето дава две висока плими и две ниски плими, на секој лунарен ден или на секои 24 часа и 50 минути. Затоа, постои простор од 12 часа и 25 минути помеѓу секоја висока плима и меѓу секоја ниска плима. 

Гравитационите сили прават камења кои навлегуваат подлабоко во карпите и ја зголемуваат нивната густина со зголемувањето на длабочина.За мерење на гравитационото забрзување и гравитациониот потенцијал на површината на Земјата може да се користат минерални депозити. Гравитационото поле на површината дава информации за динамиката на тектонските плочи.Геоидот е глобалната средна на нивото на морето доколку океаните би биле во рамнотежа и би можеле да се прошири преку континентите (како на пример со многу тесни канали).

Топлински проток[уреди | уреди извор]

Модел на топлинските струење на воздух во обвивката на Земјата. Тенката црвена колони се мантија облаци.

Земјата се лади како резултат на топлински проток кои генерира во магнетно поле на Земјата преку геодинамиката и преку тектонските плочи. Главни извори на топлина се исконска топлина и радиоактивност,а постојат и придонеси од фаза транзиции. Топлината се врши главно на површина со термички струење на воздух.Постојат две термогранични слоеви - границата на основни-мантија и литосфера -. Во нив топлина се пренесува со кондукција.Протокот на топлина на површината на Земјата е околу 4,2 × 1013 W, и тоа претставува потенцијален извор на геотермална енергија.

Вибрации[уреди | уреди извор]

Илустрација на деформации на еден блок од страна на органот бранови и бранови на површината (вид сеизмички бран).

Сеизмичките бранови се вибрации кои патуваат низ внатрешноста на Земјата или нејзината површина. Целата Земја може да осцилираат во повеке форми кои се нарекуваат нормални режими или слободни осцилации на Земјата. Нормалните режими се мерст со помош на сеизмографи. Ако брановите доаѓаат од локализиран извор(земјотрес или експлозија), мерења се вршат во повеќе од една локација и можат да се користат за лоцирање на изворот. Локациите на земјотреси обезбедуваат информации за тектонските плочи и струењето на воздух. 

Мерењата на сеизмичките бранови претставуваат извор на информации во регионот низ кои патуваат брановите. Ако густината или состав на карпата се промени одеднаш тоа е видливо преку брановите.Рефлексии може да обезбедат информации во близина на површината структура. Промени во насока на патување е наречено рефракција, тоа може да се користи за да ја одредиме длабинската структура на Земјата. 

Земјотреси претставуваат ризик за луѓето. Разбирањето на механизмите за типовите на земјотреси може да доведат до подобри проценки на ризикот на земјотресот и подобрувања во земјотресното инженерство.

Електрична енергија[уреди | уреди извор]

Сеизмичките бранови се вибрации кои патуваат низ внатрешноста на Земјата или нејзината површина. Целата Земја може да осцилираат во повеке форми кои се нарекуваат нормални режими или слободни осцилации на Земјата. Нормалните режими се мерст со помош на сеизмографи. Ако брановите доаѓаат од локализиран извор(земјотрес или експлозија), мерења се вршат во повеќе од една локација и можат да се користат за лоцирање на изворот. Локациите на земјотреси обезбедуваат информации за тектонските плочи и струењето на воздух. 

Мерењата на сеизмичките бранови претставуваат извор на информации во регионот низ кои патуваат брановите. Ако густината или состав на карпата се промени одеднаш тоа е видливо преку брановите.Рефлексии може да обезбедат информации во близина на површината структура. Промени во насока на патување е наречено рефракција, тоа може да се користи за да ја одредиме длабинската структура на Земјата. 

Земјотреси претставуваат ризик за луѓето. Разбирањето на механизмите за типовите на земјотреси може да доведат до подобри проценки на ризикот на земјотресот и подобрувања во земјотресното инженерство.

Електромагнетни бранови[уреди | уреди извор]

Електромагнетни бранови се појавуваат во јоносферата и магнетосферата, како и на Земјата во надворешното јадро. Зора хор се верува дека се предизвикани од страна на високо-енергетски електрони, кои се дел од појасот на Ван Ален.Вистлерите се произведени од удари на громови.А може да бидат генерирани од страна на двете. Електромагнетни бранови исто така може да бидат предизвикани од земјотреси (електромагнетни).

Во надворешниот јадрото на Земјата, електрични струи во висока течност на железо создаде магнетни полиња од електромагнетни индукција. Алфните бранови се магнетнодинамични бранови во магнетосферата или на Земјиноти јадро. Во суштина, тие веројатно имаат малку видливи ефект на геомагнетното поле, но бранови како магнетните бранови можат да бидат еден извор на геомагнетна секуларна варијација. 

Електромагнетна методи кои се користат за геофизички истражувања вклучуваат минливи електромагнети.

Магнетизам[уреди | уреди извор]

Земјината оска (дипол) е навалена далеку од ротационата оска (сина линија).

Земјиното магнетно поле ја штити Земјата од смртоносниот сончев ветар и долго време се користи за навигација. Тоа потекнува од течностите на надворешното јадро на Земјата. Магнетно поле во горниот дел од атмосферата доведува до поларни светлини. 

Полето на Земјата е како искосена рамнина, но се менува со текот на времето (геомагнетна секуларна варијанта). Претежно геомагнетниот пол останува во близина на географски пол со интервали во просек од 440.000 до еден милион години или поларитетот на полето на Земјата се менува. Овие геомагнетна пресврти се анализираат во рамките на геомагнетниот поларитет,на временска скала поларитетот содржи 184 интервали во последните 83 милиони години, со промена во фреквенцијата (со текот на времето)доага до оресврт и настанува Laschamp пред 41.000 години за време на генијалниот период.Геолозите забележале геомагнетен пресврт во вулкански карпи, преку взаемната магнетнастатиграфија и својот потпис може да се види како паралелни линеарни магнетни аномалии(ленти) на морското дно. Овие ленти обезбедуваат квантитативни информации за еден дек од тектонските плочи кои се шират на морското дно.Тие се основата на магнетната статиграгија која е од корелацијата со другите магнетни пресврти за изградба на геолошките размери.Покрај тоа, магнетизација во карпите може да се користи за мерење на движењето на континентите.