Геофизика

Геофи́зика (от др.-греч. γῆ — Земля + φύσις — природа) или физика Земли — комплекс научных дисциплин, исследующих физическими методами строение Земли, процессы, происходящие в геосфере, а также специфические методы исследования упомянутых объектов и процессов.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

В рамках первой группы выделяются: сейсмология, которая изучает акустическое поле Земли, землетрясения и связанные с ними явления; геомагнетизм, рассматривающий магнитное и электрическое поля Земли, их неоднородность в пространстве и изменение во времени; гравиметрия – изучает гравитационное поле Земли и его распределение в пространстве; геотермия, посвящённая тепловому полю планеты, гл. обр. тепловому режиму земной коры; ядерная геофизика, исследующая естественное радиоактивное излучение; разведочная геофизика, которая использует широкий спектр физических методов при поиске и разведке полезных ископаемых, при решении других народно-хоз. задач.

Александр Павлович Горкин, Энциклопедия «География» (с иллюстрациями)

Веками в географии господствовал описательный метод. Совершались экспедиции в различные уголки земного шара, открывались и подробно описывались новые части материков, острова, реки, вулканы, побережья морей и океанов и т. д. Таким образом, описательный метод основан на описании географических объектов. С этим методом связан и экспедиционный метод. Такие методы имели большое значение до тех пор, пока на Земле еще оставались неоткрытые и неописанные земли. В настоящее время географам приходится решать совершенно другие вопросы. Нужны конкретные ответы на многие вопросы, связанные с количественными сведениями и характеристиками. Для решения таких вопросов географам приходится применять геофизические, геохимические, биологические, картографические методы. Геофизические методы позволяют изучить физические свойства земного шара в целом и процессы, происходящие в его твердой, жидкой и газообразной оболочках. При этом геофизические методы помогают географам понять и изучить процесс, происходящий в литосфере, гидросфере и атмосфере. Следует учитывать, что литосфера, гидросфера и атмосфера находятся в постоянном взаимодействии, а также подвергаются воздействию внешних космических факторов. Предметы изучения геофизики и физической географии весьма близки. Разница между ними заключается лишь в том, что геофизика изучает Землю в целом, а физическая география только географическую оболочку. Геохимические методы изучают содержание химических элементов в земной коре. Они устанавливают распространенность химических элементов, их перемещение.

Людмила Ивашенцева, Ответы на экзаменационные билеты по географии. 9 класс

Геофизики, привыкшие объяснять аномалии магнитного поля особенностями геологического строения и химического состава горных пород в районе исследований, пришли в недоумение: модели и схемы, разработанные для суши, в применении к океану не «работали»! Впрочем, объяснения данного феномена не заставили себя ждать. И разобраться в нем ученым помогла теория глобальной тектоники литосферных плит.

Группа авторов, 100 великих тайн океана, 2010

МОБИЛИ́ЗМ, тектонические гипотезы, предполагающие огромные (до нескольких тысяч километров) горизонтальные перемещения литосферы в целом, материковых глыб земной коры относительно друг друга и по отношению к полюсам Земли в течение геологической истории. Теория мобилизма (теория дрейфа континентов) была сформулирована американским учёным Ф. Тейлором и немецким геофизиком А. Вегенером в 1910–12 гг. В современном варианте мобилизм развит в концепции новой глобальной тектоники плит, в значительной мере основан на результатах изучения рельефа дна, магнитных аномалий пород дна океана и палеомагнитных данных. На основании сходства геологического строения разобщённых частей палеозойских материков (южного – Гондваны и северного – Лавразии, ранее составлявших единый континент Пангея) и совпадения контуров их материковых склонов проведены палеотектонические реконструкции. Тектоника плит исходит из положения о том, что литосфера разбита на крупные участки – плиты, которые перемещаются по поверхности астеносферы в горизонтальном направлении. В раскрывающихся срединно-океанических хребтах происходит подъём глубинного вещества, которое постоянно наращивает литосферные плиты. Плиты раздвигаются, в глубоководных желобах испытывают поддвиг под другие и, погружаясь, поглощаются мантией. В качестве причин горизонтальных перемещений материков и литосферных плит указывались подкоровые течения, вызванные неравномерным разогревом глубинных слоёв земли – тепловая конвенция, разделение вещества по плотности (гравитационная дифференциация), химико-плотностная конвенция и изменение радиуса Земли. В результате столкновения плит друг с другом формируются горные складчатые сооружения. Гипотеза новой глобальной тектоники плит возникла в 1960-е гг. в результате развития мобилизма на новом фактическом материале, полученном в результате применения современных, гл. обр. геофизических, методов и технологий. Мобилизм противопоставляется фиксизму. Оба термина предложил швейцарский геолог Э. Агран в 1924 г.

Александр Павлович Горкин, Энциклопедия «География». Часть 2. М – Я (с иллюстрациями)

Ко времени исследований Вегенера уже стало ясно, что существование погрузившихся в океан «сухопутных мостов» невозможно, т. к. континентальная кора принципиально отлична по своему строению от коры на дне океанов. В геофизике уже тогда был разработан и широко применялся метод измерения гравитационных аномалий (ГА). Всем известная величина ускорения свободного падения g = 9,8 м/с2, характеризующая силу земного притяжения, в действительности есть величина усредненная. Вблизи больших масс сила притяжения (в соответствии с законом всемирного тяготения) будет больше. Поэтому на тех участках Земли, где плотность слагающих ее горных пород выше средней, величина g будет несколько больше 9,8 м/с2, а там, где эта плотность ниже средней (дефицит массы), – наоборот. Эти отклонения и называют, соответственно, положительными и отрицательными гравитационными аномалиями. Начав измерения еще в 50-х годах XIX века, ученые не без удивления обнаружили, что вблизи больших гор отсутствуют положительные ГА: эффект притяжения самих горных массивов полностью компенсируется дефицитом массы под ними; вообще под районами с высоким рельефом повсеместно залегают скопления вещества относительно малой плотности. И наоборот, в океанах, где следовало бы ожидать крупных отрицательных ГА (ведь плотность воды, заполняющей впадины океанов, в 2,5–3 раза ниже плотности горных пород, залегающих на таком же уровне на материках), ничего подобного не наблюдается; следовательно, океанское дно должно в основном состоять из пород существенно более плотных, чем те, что слагают материки.

Кирилл Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

Анализ касается проектов (всего около 1270 из почти 60 стран), представленных на сайте HYPERLINK «http://www.ipy.org» www.ipy.org, а также составляющих основу национальных программ МПГ. Собственно кластерные проекты международной программы МПГ (166 научных и 52 образовательных), отобранные Объединенным комитетом в составе экспертов в области наук о Земле, а также представителей международных организаций – ВМО, МСНС, Межправительственной океанографической комиссии, Международного арктического научного комитета и Научного комитета по антарктическим исследованиям, имеют четкую ориентацию на «классические» направления исследований МПГ – метеорологию, геофизику, гляциологию, океанологию, геологию. Но в их числе проекты «Морская жизнь в Антарктике», «Биоразнообразие Арктического бассейна», «Эволюция и биоразнообразие в Антарктике» и целый ряд других. Кроме того, значительная часть проектов по социальной и образовательной тематике также была посвящена проблемам «живой природы» Арктики и Антарктики, а часть крупных международных экспедиций МПГ включала биологические и экологические направления исследований. Парадокс заключается в том, что данная ситуация, на наш взгляд, отражает определенный сдвиг приоритетов в полярных исследованиях и показывает важную индикаторную роль полярной биоты в оценках современных природных и антропогенных изменений климата и окружающей среды.

Коллектив авторов, Наземные и морские экосистемы, 2011

Достаточно хорошо о строении Земли и физических методах ее исследования написано в книгах [7, 8]. Здесь сделан лишь поверхностный экскурс в геофизику только для того, что бы обрисовать фон, на котором развивается человеческая деятельность.

А. П. Рыженков, Физика окружающей среды, 2018

Для объяснения «парадокса» за последние полстолетия были предложены десятки гипотез. И продолжают появляться новые. Последние, правда, принадлежат перу (клавиатуре) исключительно астрофизиков и прочих специалистов, от геологии далеких. (Трудно сказать, что им мешает набрать в поисковике выражение «faint young Sun paradox» и получить пару-другую сотен статей по теме, авторами 99 % которых окажутся геофизики и геохимики.) Как любые достижения, и особенно псевдодостижения науки, которые на слуху, будоражат сознание обывателей и те клюют на нелепые сочетания слов вроде «наномойка» или «нанопарикмахерская», так и какая-нибудь модная «темная энергия» начинает привлекаться для объяснения любых явлений. И тогда «при разумном значении локальной постоянной Хаббла легко объяснить, почему Земля получала приблизительно постоянную плотность потока солнечного излучения на протяжении длительного периода в прошлом» – автор цитаты из статьи, опубликованной в научном журнале, имеет в виду поступательное удаление Земли от Солнца в поле однородного распределения «темной энергии». Или, поскольку светимость Солнца зависит от его массы и величины гравитационной постоянной, при более высоких значениях последней светимость была выше, а орбита Земли – практически круговой и меньшего радиуса, на которой планета получала больше энергии. Сама же гравитационная постоянная превратилась в «переменную» под влиянием все той же «темной энергии». Если бы Земля была «чугуниевой болванкой», могло быть что угодно, но наша планета – сложное геобиологическое явление, и подобные перестройки орбитальных параметров не могли бы не оставить на ней следов.

Андрей Журавлев, Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир, 2018