อ่าน 13 นาที
ธรณีฟิสิกส์
ธรณีฟิสิกส์ ( / ˌ dʒ iː oʊ ˈ f ɪ z ɪ k s / ) เป็น วิทยาศาสตร์กายภาพ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการและ คุณสมบัติ ของ โลก และ สภาพแวดล้อมอวกาศ โดยรอบ ซึ่งศึกษาโดยใช้วิธี การ เชิงปริมาณ...
ธรณีฟิสิกส์
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความ |
| ธรณีฟิสิกส์ |
|---|
ธรณีฟิสิกส์ ( / ˌ dʒ iː oʊ ˈ f ɪ z ɪ k s / ) เป็นวิทยาศาสตร์กายภาพที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการและคุณสมบัติของโลกและสภาพแวดล้อมอวกาศ โดยรอบ ซึ่งศึกษาโดยใช้วิธี การ เชิงปริมาณและการสังเกตการณ์ โดยมุ่งเน้นที่ รูปร่างของโลกและ สนาม โน้มถ่วงสนามแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นหลัก นอกจากนี้ยังศึกษาโครงสร้างภายในองค์ประกอบและพลวัต ตลอดจน การแสดงออก บนพื้นผิวในด้านธรณีแปรสัณฐานภูเขาไฟและการก่อตัวของหินธรณีฟิสิกส์ยังครอบคลุมมุมมองที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับระบบโลกและดาวเคราะห์รวมถึงมหาสมุทรบรรยากาศ ธาร น้ำแข็ง ไอโอโนสเฟียร์แมกเนโตสเฟียร์ตลอดจนปฏิสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกและกระบวนการที่คล้ายคลึงกันบนดวงจันทร์ดาวเคราะห์ดวงอื่นและดาวบริวาร ของพวก มัน[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
ธรณีฟิสิกส์ เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ ที่เก่าแก่ที่สุด ย้อนกลับไปในสมัยโบราณด้วยการพัฒนาเครื่องวัดแผ่นดินไหวและเข็มทิศแม่เหล็ก ในยุคแรก และต่อมาขยายไปสู่การวิเคราะห์กระแสน้ำ การหมุนรอบแกน โลก และคุณสมบัติทางกายภาพของโลกตามทฤษฎีของ นิวตันปัจจุบัน ธรณีฟิสิกส์ได้รับการศึกษาเพื่อความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานและการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ รวมถึงการสำรวจ ทรัพยากร แร่และพลังงานการประเมินและการบรรเทาภัยพิบัติทางธรรมชาติการศึกษาเกี่ยวกับน้ำบาดาลและสิ่งแวดล้อมการสำรวจทางโบราณคดีและการเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อม[ 2 ]
ธรณีฟิสิกส์บูรณาการทฤษฎี การสังเกต และการทดลองเพื่อศึกษาโลกและระบบดาวเคราะห์ ในระดับ มิติและเวลาที่หลากหลายวิธีการของ ธรณีฟิสิกส์ ประกอบด้วยการวัดภาคสนามการทดลองในห้องปฏิบัติการ การ สำรวจระยะไกล การสร้างแบบ จำลองเชิงตัวเลขและการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งจากธรรมชาติและจากเครื่องมือวัด รวมถึงการประมวลผลสัญญาณ ธรณีฟิสิกส์เป็น กรอบทางฟิสิกส์ที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับการศึกษาโลกและดาวเคราะห์ โดยเชื่อมโยงปรากฏการณ์ต่างๆ ตั้งแต่ส่วนลึกภายในไปจนถึงชั้นบรรยากาศเบื้องบนและสภาพแวดล้อมใกล้อวกาศซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจวิวัฒนาการพลวัตและความเหมาะสมต่อการอยู่อาศัยของ ดาวเคราะห์
ปรากฏการณ์ทางกายภาพ
ธรณีฟิสิกส์เป็นสาขาวิชาสหวิทยาการสูง และนักธรณีฟิสิกส์มีส่วนร่วมในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์โลกในขณะที่นักธรณีฟิสิกส์บางคนทำการวิจัยในสาขาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์เพื่อให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าธรณีฟิสิกส์ประกอบด้วยอะไรบ้าง ส่วนนี้จะอธิบายปรากฏการณ์ที่ศึกษาในวิชาฟิสิกส์และวิธีการที่เกี่ยวข้องกับโลกและสิ่งแวดล้อมโดยรอบ นักธรณีฟิสิกส์ยังตรวจสอบกระบวนการทางกายภาพและคุณสมบัติของโลก ชั้นของเหลว และสนามแม่เหล็ก รวมถึงสภาพแวดล้อมใกล้โลกในระบบสุริยะซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ด้วย
แรงโน้มถ่วง

แรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ทำให้เกิดน้ำขึ้นสองครั้งและน้ำลงสองครั้งในแต่ละวันจันทรคติ หรือทุกๆ 24 ชั่วโมง 50 นาที ดังนั้นจึงมีช่วงเวลา 12 ชั่วโมง 25 นาทีระหว่างน้ำขึ้นแต่ละครั้งกับน้ำลงแต่ละครั้ง[ 7 ]
แรงโน้มถ่วงทำให้หินกดลงบนหินที่อยู่ลึกกว่า ทำให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นตามความลึก[ 8 ]การวัดความเร่งโน้มถ่วงและศักย์โน้มถ่วงที่พื้นผิวโลกและเหนือพื้นผิวโลกสามารถใช้ในการค้นหาแหล่งแร่ (ดูความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงและการวัดแรงโน้มถ่วง ) [ 9 ] [ 10 ]สนามโน้มถ่วงบนพื้นผิวให้ข้อมูลเกี่ยวกับพลวัตของแผ่นเปลือกโลกพื้นผิวศักย์ทางภูมิศาสตร์ที่เรียกว่าจีออยด์เป็นคำจำกัดความหนึ่งของรูปร่างของโลก จีออยด์จะเป็นระดับน้ำทะเลเฉลี่ยทั่วโลกหากมหาสมุทรอยู่ในสมดุลและสามารถขยายผ่านทวีปได้ (เช่น ด้วยคลองที่แคบมาก) [ 11 ] [ 10 ]
การสั่นสะเทือน

คลื่นแผ่นดินไหวคือการสั่นสะเทือนที่เดินทางผ่านภายในโลกหรือตามพื้นผิวโลก[ 12 ]โลกทั้งใบยังสามารถสั่นในรูปแบบที่เรียกว่าโหมดปกติหรือการสั่นอิสระของโลก ได้ อีกด้วย การเคลื่อนที่ของพื้นดินจากคลื่นหรือโหมดปกติจะวัดโดยใช้เครื่องวัดแผ่นดินไหวหากคลื่นมาจากแหล่งกำเนิดเฉพาะที่ เช่น แผ่นดินไหวหรือการระเบิด การวัดที่มากกว่าหนึ่งตำแหน่งสามารถใช้เพื่อระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิดได้ ตำแหน่งของแผ่นดินไหวให้ข้อมูลเกี่ยวกับธรณีแปรสัณฐานและการพาความร้อนของเนื้อโลก[ 13 ] [ 14 ]
การบันทึกคลื่นแผ่นดินไหวจากแหล่งกำเนิดที่ควบคุมได้จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับภูมิภาคที่คลื่นเดินทางผ่าน หากความหนาแน่นหรือองค์ประกอบของหินเปลี่ยนแปลง คลื่นจะสะท้อน การสะท้อนที่บันทึกโดยใช้Reflection Seismologyสามารถให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างของโลกที่ลึกถึงหลายกิโลเมตร และใช้เพื่อเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับธรณีวิทยา ตลอดจนการสำรวจหาแหล่งน้ำมันและก๊าซ[ 9 ]การเปลี่ยนแปลงทิศทางการเดินทางที่เรียกว่าการหักเหสามารถใช้เพื่ออนุมานโครงสร้างส่วนลึกของโลกได้[ 14 ]
แผ่นดินไหวก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อมนุษย์การทำความเข้าใจกลไกของแผ่นดินไหว ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของแผ่นดินไหว (เช่น แผ่นดินไหวภายในแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นดินไหวที่มีจุดกำเนิดลึก ) สามารถนำไปสู่การประมาณความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวที่ดีขึ้นและการปรับปรุงด้านวิศวกรรมแผ่นดินไหวได้[ 15 ]
ไฟฟ้า
มีสนามไฟฟ้าลงด้านล่างอยู่ใกล้พื้นผิวเสมอ ซึ่งมีค่าเฉลี่ย 120 โวลต์ต่อเมตร[ 16 ]รังสีคอสมิกจากกาแล็กซีที่ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศส่งผลให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนเมื่อเทียบกับพื้นโลก ทำให้มีประจุบวกสุทธิ[ 17 ]กระแสไฟฟ้าประมาณ 1800 แอมแปร์ไหลในวงจรทั่วโลก[ 16 ]มันไหลลงมาจากชั้นไอโอโนสเฟียร์เหนือพื้นโลกส่วนใหญ่และไหลกลับขึ้นไปผ่านพายุฝนฟ้าคะนอง การไหลนี้ปรากฏให้เห็นเป็นฟ้าผ่าใต้เมฆและปรากฏการณ์เหนือเมฆ
มีการใช้วิธีการทางไฟฟ้าหลากหลายวิธีในการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ บางวิธีวัดศักยภาพที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติซึ่งเป็นศักยภาพที่เกิดขึ้นในพื้นดินเนื่องจากการรบกวนที่เกิดจากมนุษย์หรือธรรมชาติกระแสไฟฟ้าใต้ดินไหลในโลกและมหาสมุทร มีสาเหตุสองประการคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดย สนามแม่เหล็กโลกที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและมีต้นกำเนิดจากภายนอกและการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เป็นตัวนำ (เช่น น้ำทะเล) ผ่านสนามแม่เหล็กถาวรของโลก[ 18 ]การกระจายความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าใต้ดินสามารถใช้ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของโครงสร้างใต้ดินได้ นักธรณีฟิสิกส์ยังสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้เอง (ดูการเหนี่ยวนำโพลาไรเซชันและโทโมกราฟีความต้านทานไฟฟ้า )
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นในชั้นไอโอโนสเฟียร์และแมกนีโตสเฟียร์ รวมถึงในแกนโลกชั้นนอกด้วย เชื่อกันว่า เสียงร้องของนกในยามเช้าเกิดจากอิเล็กตรอนพลังงานสูงที่ถูกดักจับอยู่ในแถบรังสีแวนอัลเลนเสียงหวีดเกิดจากฟ้าผ่าเสียงฟู่อาจเกิดจากทั้งสองอย่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอาจเกิดจากแผ่นดินไหวได้เช่นกัน (ดูแผ่นดินไหว-แม่เหล็กไฟฟ้า )
ในเหล็กเหลวที่มีการนำไฟฟ้าสูงของแกนโลกชั้นนอก สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นอัลฟ์เวนเป็น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไฮโดรไดนามิกในแมกเนโตสเฟียร์หรือแกนโลก ในแกนโลก คลื่นเหล่านี้อาจมีผลกระทบต่อสนามแม่เหล็กโลกเพียงเล็กน้อย แต่คลื่นที่ช้ากว่า เช่นคลื่นแม่เหล็กรอสบีอาจเป็นแหล่งที่มาของการเปลี่ยนแปลงระยะยาวของสนามแม่เหล็กโลก[ 19 ]
วิธีการทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ ได้แก่แม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราวแม่เหล็กไฟฟ้า ใต้ดิน การเรโซ แนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์บนพื้นผิวและการบันทึกข้อมูลใต้ทะเลด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า[ 20 ]
แม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กโลกปกป้องโลกจากลมสุริยะ อันอันตราย และถูกนำมาใช้ในการนำทางมานานแล้ว โดยมีต้นกำเนิดมาจากการเคลื่อนที่ของของเหลวในแกนโลกชั้นนอก[ 19 ]สนามแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศเบื้องบนทำให้เกิดแสง ออ โรรา[ 21 ]


สนามแม่เหล็กโลกมีลักษณะคล้ายไดโพล ที่เอียง แต่จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา (ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงทางแม่เหล็กโลกตามกาลเวลา) โดยส่วนใหญ่ขั้วแม่เหล็กโลกจะอยู่ใกล้กับขั้วโลกทางภูมิศาสตร์แต่ในช่วงเวลาสุ่มโดยเฉลี่ยประมาณ 440,000 ถึง 1 ล้านปี ขั้วของสนามแม่เหล็กโลกจะกลับทิศทางการกลับทิศทางของสนามแม่เหล็ก โลกเหล่านี้ ซึ่งวิเคราะห์ภายในมาตราเวลาขั้วแม่เหล็กโลกประกอบด้วยช่วงเวลาขั้วแม่เหล็ก 184 ช่วงใน 83 ล้านปีที่ผ่านมา โดยความถี่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา และการกลับทิศทางอย่างสมบูรณ์ที่สั้นที่สุดครั้งล่าสุดคือเหตุการณ์ลาสแชมป์ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 41,000 ปีที่แล้วในช่วงยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายนักธรณีวิทยาได้สังเกตการกลับทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกที่บันทึกไว้ในหินภูเขาไฟ ผ่านการเชื่อมโยงทางแม่เหล็กธรณีวิทยา (ดูการเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้างตามธรรมชาติ ) และสามารถมองเห็นร่องรอยของมันได้เป็นแถบความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเชิงเส้นขนานบนพื้นทะเล แถบเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับการขยายตัวของพื้นทะเลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของธรณีแปรสัณฐาน สิ่งเหล่านี้เป็นพื้นฐานของแมกเนโตสแตรติกราฟีซึ่งเชื่อมโยงการกลับทิศทางของสนามแม่เหล็กกับสแตรติกราฟี อื่นๆ เพื่อสร้างมาตราเวลาทางธรณีวิทยา[ 23 ]นอกจากนี้การทำให้เป็นแม่เหล็กในหินยังสามารถใช้ในการวัดการเคลื่อนที่ของทวีปได้[ 19 ]
กัมมันตภาพรังสี

การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี คิดเป็นประมาณ 80% ของ ความร้อนภายในโลกซึ่งเป็นพลังงานขับเคลื่อนไดนาโมโลกและธรณีแปรสัณฐาน[ 24 ]ไอโซโทปที่สร้างความร้อนหลักได้แก่โพแทสเซียม-40ยูเรเนียม-238ยูเรเนียม-235 และทอเรียม-232 [ 25 ] ธาตุกัมมันตรังสีถูกนำมาใช้ในการหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริก ซึ่ง เป็นวิธีหลักในการกำหนดมาตราเวลาสัมบูรณ์ใน ธรณีวิทยา
ไอโซโทปที่ไม่เสถียรจะสลายตัวในอัตราที่คาดการณ์ได้ และอัตราการสลายตัวของไอโซโทป ต่างๆ ครอบคลุมหลายลำดับขนาด ดังนั้นการสลายตัวของกัมมันตรังสีจึงสามารถใช้ในการกำหนดอายุของเหตุการณ์ล่าสุดและเหตุการณ์ในยุคทางธรณีวิทยา ในอดีตได้อย่าง แม่นยำ[ 26 ] การทำแผนที่ด้วยรังสีโดยใช้ สเปกโตรเมตรีแกมมาภาคพื้นดินและทางอากาศสามารถใช้ในการทำแผนที่ความเข้มข้นและการกระจายตัวของไอโซโทปกัมมันตรังสีใกล้พื้นผิวโลก ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการทำแผนที่ธรณีวิทยาและการเปลี่ยนแปลง[ 27 ] [ 28 ]
พลศาสตร์ของไหล
การเคลื่อนที่ของของเหลวเกิดขึ้นในแมกนีโตสเฟียร์บรรยากาศมหาสมุทร เนื้อโลก และแกนโลก แม้แต่เนื้อโลก แม้ว่าจะมีค่าความหนืด สูงมาก ก็ยังไหลเหมือนของเหลวในช่วงเวลาที่ยาวนาน การไหลนี้สะท้อนให้เห็นในปรากฏการณ์ต่างๆ เช่นไอโซสตาซีการฟื้นตัวหลังยุคน้ำแข็งและกลุ่มแมกมาในเนื้อโลกการไหลของเนื้อโลกขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก และการไหลในแกนโลกขับเคลื่อนไดนาโมของโลก[ 19 ]
พลศาสตร์ของไหลทางธรณีฟิสิกส์เป็นเครื่องมือหลักในสมุทรศาสตร์กายภาพและอุตุนิยมวิทยาการหมุนของโลกมีผลกระทบอย่างมากต่อพลศาสตร์ของไหลของโลก ซึ่งมักเกิดจากผลของโคริโอลิสในชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดรูปแบบขนาดใหญ่ เช่นคลื่นรอสบีและกำหนดรูปแบบการหมุนเวียนพื้นฐานของพายุ ในมหาสมุทร พวกมันขับเคลื่อนรูปแบบการหมุนเวียนขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับคลื่นเคลวินและเกลียวเอกมันที่ผิวมหาสมุทร[ 29 ]ในแกนโลก การหมุนเวียนของเหล็กหลอมเหลวมีโครงสร้างเป็นเสาเทย์เลอร์[ 19 ]
คลื่นและปรากฏการณ์อื่นๆ ในแม็กเนโตสเฟี ย ร์สามารถจำลองได้โดยใช้พลศาสตร์ของของเหลวแม่เหล็ก
การไหลของความร้อน

โลกกำลังเย็นตัวลง และการไหลของความร้อน ที่เกิดขึ้น จะสร้างสนามแม่เหล็กโลกผ่านไดนาโมโลกและธรณีแปรสัณฐานผ่าน การพาความ ร้อนของเนื้อโลก[ 30 ]แหล่งความร้อนหลัก ได้แก่ ความร้อนดั้งเดิมเนื่องจากการเย็นตัวของโลกและกัมมันตภาพรังสีในเปลือกโลกชั้นบน[ 31 ]นอกจากนี้ยังมีการมีส่วนร่วมจากการเปลี่ยนเฟสความร้อนส่วนใหญ่ถูกนำไปยังพื้นผิวโดยการพาความร้อนแม้ว่าจะมีชั้นขอบเขตความร้อนสองชั้น ได้แก่ขอบเขตแกนโลก-เนื้อโลกและธรณีภาคซึ่งความร้อนถูกขนส่งโดยการนำความร้อน [ 32 ] ความร้อนบางส่วนถูกนำขึ้นมาจากด้านล่างของเนื้อโลกโดยกลุ่มหินหลอมเหลวจากเนื้อโลกการไหลของความร้อนที่พื้นผิวโลกอยู่ที่ประมาณ4.2 × 10 13 Wและเป็นแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ มีศักยภาพ [ 33 ]
ฟิสิกส์แร่ธาตุ
จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพของแร่ธาตุเพื่ออนุมานองค์ประกอบของภายในโลกจากแผ่นดินไหววิทยาการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพและแหล่งข้อมูลอื่นๆ นักฟิสิกส์แร่ศึกษา คุณสมบัติ ความยืดหยุ่น ของแร่ธาตุ แผนภาพเฟสความดันสูงจุดหลอมเหลว และสมการสถานะที่ความดันสูง และคุณสมบัติทางรีโอโลยีของหิน หรือความสามารถในการไหล การเสียรูปของหินโดยการคืบคลานทำให้การไหลเป็นไปได้ แม้ว่าในช่วงเวลาสั้นๆ หินจะเปราะความหนืดของหินได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความดัน และในทางกลับกัน จะกำหนดอัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก[ 8 ]
น้ำเป็นสารที่ซับซ้อนมาก และคุณสมบัติเฉพาะตัวของน้ำมีความสำคัญต่อชีวิต[ 34 ]คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำเป็นตัวกำหนดอุทกภาคและเป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรน้ำและสภาพภูมิอากาศคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกของน้ำเป็นตัวกำหนดการระเหยและการไล่ระดับอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศการตกตะกอนหลายประเภทเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ซับซ้อนหลายอย่าง เช่นการรวมตัว การเย็นตัวเกินและการอิ่มตัวเกิน[ 35 ]น้ำที่ตกลงมาบางส่วนกลายเป็นน้ำใต้ดินและการไหลของน้ำใต้ดินรวมถึงปรากฏการณ์ต่างๆ เช่นการซึมผ่านในขณะที่การนำไฟฟ้าของน้ำทำให้วิธีการทางไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์สำหรับการติดตามการไหลของน้ำใต้ดิน คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำ เช่นความเค็มมีผลอย่างมากต่อการเคลื่อนที่ของน้ำในมหาสมุทร[ 29 ]
น้ำแข็งหลายเฟสก่อตัวเป็นไครโอสเฟียร์และมีหลายรูปแบบ เช่นแผ่นน้ำแข็งธารน้ำแข็ง น้ำแข็งทะเลน้ำแข็งน้ำจืด หิมะ และดินเยือกแข็ง (หรือเพอร์มาฟรอสต์ ) [ 36 ]
ภูมิภาคต่างๆ ของโลก
ขนาดและรูปร่างของโลก
ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่แพร่หลาย โลกไม่ได้มีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยสมบูรณ์ แต่โดยทั่วไปแล้วมี รูปร่าง เป็นทรงรีซึ่งเป็นผลมาจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ดาวเคราะห์สร้างขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง[ 37 ]แรงเหล่านี้ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเคราะห์โป่งออกไปทางเส้นศูนย์สูตรและส่งผลให้มีรูปร่างเป็นทรงรี[ 37 ] [ 10 ]รูปร่างของโลกเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา และปัจจัยต่างๆ รวมถึงการฟื้นตัวของเปลือกโลกเนื่องจากน้ำแข็งละลาย (แผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ละลายทำให้เปลือกโลกดีดตัวขึ้นเนื่องจากการปลดปล่อยความดัน[ 38 ] ) ลักษณะทางธรณีวิทยา เช่นภูเขาหรือร่องลึกในมหาสมุทรพลวัต ของ แผ่นเปลือกโลกและภัยพิบัติทางธรรมชาติสามารถทำให้รูปร่างของดาวเคราะห์บิดเบี้ยวไปอีกได้[ 37 ]
โครงสร้างภายใน

หลักฐานจากแผ่นดินไหวการไหลของความร้อนที่พื้นผิว และฟิสิกส์ของแร่ธาตุรวมกับมวลและโมเมนต์ความเฉื่อยของโลก ถูกนำมาใช้เพื่ออนุมานองค์ประกอบ ความหนาแน่น อุณหภูมิ และความดันภายในของโลก ตัวอย่างเช่นความหนาแน่นสัมพัทธ์ เฉลี่ยของโลก ( 5.515 ) สูงกว่าความหนาแน่นสัมพัทธ์ทั่วไปของหินที่พื้นผิว ( 2.7–3.3 ) มาก ซึ่งหมายความว่าวัสดุที่อยู่ลึกกว่านั้นมีความหนาแน่นมากกว่า นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นได้จากโมเมนต์ความเฉื่อย ที่ต่ำ ( 0.33 MR²เมื่อเทียบกับ0.4 MR² สำหรับทรง กลม ที่มีความหนาแน่นคง ที่ ) อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นบางส่วนเกิดจากการอัดตัวภายใต้ความดันมหาศาลภายในโลก ผลกระทบของความดันสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ Adams–Williamsonข้อสรุปคือ ความดันเพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นได้ แต่เรารู้ว่าแกนโลกประกอบด้วยโลหะผสมของเหล็กและแร่ธาตุอื่นๆ[ 8 ]
การสร้างคลื่นแผ่นดินไหวขึ้นใหม่ในส่วนลึกของโลกแสดงให้เห็นว่าไม่มีคลื่น Sในแกนโลกชั้นนอก ซึ่งบ่งชี้ว่าแกนโลกชั้นนอกเป็นของเหลว เนื่องจากของเหลวไม่สามารถรองรับแรงเฉือนได้ แกนโลกชั้นนอกเป็นของเหลว และการเคลื่อนที่ของของเหลวที่มีการนำไฟฟ้าสูงนี้ก่อให้เกิดสนามของโลก อย่างไรก็ตาม แกนโลกชั้นในเป็นของแข็งเนื่องจากความดันมหาศาล[ 11 ]
การสร้างภาพสะท้อนคลื่นไหวสะเทือนในส่วนลึกภายในโลกบ่งชี้ถึงความไม่ต่อเนื่องที่สำคัญบางประการในความเร็วคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งเป็นตัวแบ่งเขตหลักของโลก ได้แก่ แกนในแกนนอก เนื้อโลกธรณีภาคและเปลือกโลกเนื้อโลกเองก็แบ่งออกเป็นเนื้อโลกส่วนบนเขตเปลี่ยนผ่าน เนื้อโลกส่วนล่าง และ ชั้น D′′ระหว่างเปลือกโลกและเนื้อโลกคือรอยต่อโมโฮโรวิชิช[ 11 ]
แบบจำลองแผ่นดินไหวของโลกเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดองค์ประกอบของชั้นต่างๆ ได้ สำหรับแบบจำลองโลกที่สมบูรณ์ จำเป็นต้องใช้ฟิสิกส์ของแร่ธาตุเพื่อตีความความเร็วของแผ่นดินไหวในแง่ขององค์ประกอบ คุณสมบัติของแร่ธาตุขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ดังนั้นจึงต้องกำหนดเส้นอุณหภูมิใต้พิภพ ด้วย ซึ่งต้องใช้ทฤษฎีทางฟิสิกส์สำหรับ การนำความร้อนและการพาความร้อนและการมีส่วนร่วมของความร้อนจากธาตุกัมมันตรังสีแบบจำลองหลักสำหรับโครงสร้างรัศมีของภายในโลกคือแบบจำลองอ้างอิงเบื้องต้นของโลก (PREM) บางส่วนของแบบจำลองนี้ได้รับการปรับปรุงโดยการค้นพบล่าสุดในฟิสิกส์ของแร่ธาตุ (ดูpost-perovskite ) และเสริมด้วยการถ่ายภาพตัดขวางแผ่นดินไหวเนื้อโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิเกตและขอบเขตระหว่างชั้นของเนื้อโลกสอดคล้องกับการเปลี่ยนเฟส[ 8 ]
เนื้อโลกชั้นในทำหน้าที่เป็นของแข็งสำหรับคลื่นแผ่นดินไหว แต่ภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง มันจะเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างจนกระทั่งเมื่อเวลาผ่านไปหลายล้านปี มันจะทำหน้าที่เหมือนของเหลว ซึ่งทำให้ เกิด ทฤษฎีแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ได้
แมกนีโตสเฟียร์

หาก สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์มีความแข็งแกร่งเพียงพอ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กกับลมสุริยะจะก่อให้เกิดแมกเนโตสเฟียร์ ยานสำรวจอวกาศ ในยุคแรกๆ ได้สำรวจขนาดโดยรวมของสนามแม่เหล็กโลก ซึ่งแผ่ขยายออกไปประมาณ 10 เท่าของรัศมีโลกไปทางดวงอาทิตย์ ลมสุริยะ ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุ จะไหลออกไปรอบๆ สนามแม่เหล็กโลก และต่อเนื่องไปด้านหลังหางแม่เหล็กห่างออกไปหลายร้อยเท่าของรัศมีโลก ภายในแมกเนโตสเฟียร์ มีบริเวณที่มีอนุภาคลมสุริยะหนาแน่นค่อนข้างมาก เรียกว่า แถบรังสีแวนอัลเลน[ 21 ]
วิธีการ
ธรณีวิทยา
การวัดทางธรณีฟิสิกส์โดยทั่วไปจะทำในเวลาและสถานที่ที่เฉพาะเจาะจง การวัดตำแหน่งที่แม่นยำ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโลกและแรงโน้มถ่วง เป็นขอบเขตของธรณีวิทยาแม้ว่าธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์จะเป็นสาขาที่แยกจากกัน แต่ทั้งสองสาขามีความเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดจนองค์กรทางวิทยาศาสตร์หลายแห่ง เช่นสหภาพธรณีฟิสิกส์แห่งอเมริกาสหภาพธรณีฟิสิกส์แห่งแคนาดาและสหภาพธรณีฟิสิกส์ระหว่างประเทศครอบคลุมทั้งสองสาขา[ 39 ]
ตำแหน่งสัมบูรณ์ส่วนใหญ่กำหนดโดยใช้ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ตำแหน่งสามมิติคำนวณโดยใช้ข้อความจากดาวเทียมที่มองเห็นได้สี่ดวงขึ้นไปและอ้างอิงถึงระบบอ้างอิงทางธรณีวิทยาปี 1980ทางเลือกอื่นคือดาราศาสตร์เชิงแสงซึ่งรวมพิกัดทางดาราศาสตร์และเวกเตอร์แรงโน้มถ่วงในพื้นที่เพื่อรับพิกัดทางธรณีวิทยา วิธีนี้ให้ตำแหน่งเพียงสองพิกัดและใช้งานยากกว่า GPS อย่างไรก็ตาม มีประโยชน์สำหรับการวัดการเคลื่อนที่ของโลก เช่นการสั่นไหว ของแกนโลก และการสั่นไหวของแชนด์เลอร์ตำแหน่งสัมพัทธ์ของจุดสองจุดขึ้นไปสามารถกำหนดได้โดยใช้ การแทรกสอดแบบฐาน ยาวมาก[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]
การวัดแรงโน้มถ่วงกลายเป็นส่วนหนึ่งของธรณีวิทยาเนื่องจากจำเป็นต้องใช้เพื่อเชื่อมโยงการวัดที่พื้นผิวโลกกับระบบพิกัดอ้างอิง การวัดแรงโน้มถ่วงบนบกสามารถทำได้โดยใช้เครื่องวัดแรงโน้มถ่วงที่ติดตั้งบนพื้นผิวหรือโดยการบินสำรวจด้วยเฮลิคอปเตอร์ ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา สนามแรงโน้มถ่วงของโลกได้รับการวัดโดยการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของดาวเทียม ระดับน้ำทะเลยังสามารถวัดได้โดยใช้ดาวเทียมโดยใช้เรดาร์อัลติเมตรีซึ่งมีส่วนช่วยให้จี ออย ด์ มีความแม่นยำมากขึ้น [ 39 ]ในปี 2002 NASAได้เปิดตัวGravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) ซึ่งดาวเทียม แฝดสองดวง จะทำแผนที่การเปลี่ยนแปลงของสนามแรงโน้มถ่วงของโลกโดยการวัดระยะห่างระหว่างดาวเทียมทั้งสองดวงโดยใช้ GPS และระบบวัดระยะด้วยไมโครเวฟ การเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงที่ตรวจพบโดย GRACE รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในมหาสมุทร การไหลบ่าและการลดลงของน้ำใต้ดิน การละลายของแผ่นน้ำแข็งและธารน้ำแข็ง[ 42 ]
ดาวเทียมและยานสำรวจอวกาศ
ดาวเทียมในอวกาศทำให้สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลได้ไม่เพียงแต่จากช่วงแสงที่มองเห็นได้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงอื่นๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย ดาวเคราะห์สามารถจำแนกลักษณะได้ด้วยสนามแรงของพวกมัน ได้แก่ แรงโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กซึ่งศึกษาผ่านทางธรณีฟิสิกส์และฟิสิกส์อวกาศ
การวัดการเปลี่ยนแปลงของความเร่งที่ยานอวกาศประสบในขณะที่โคจรรอบโลกทำให้สามารถทำแผนที่ รายละเอียดอย่างละเอียดของ สนามแรงโน้มถ่วง ของดาวเคราะห์ได้ ตัวอย่างเช่น ในช่วงทศวรรษ 1970 การรบกวนของสนามแรงโน้มถ่วงเหนือ ทะเลดวงจันทร์ถูกวัดโดยยานโคจรดวงจันทร์ซึ่งนำไปสู่การค้นพบมวลที่หนาแน่นmasconsใต้แอ่งImbrium , Serenitatis , Crisium , NectarisและHumorum [ 43 ]
ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) และระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS)
เนื่องจากธรณีฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับรูปร่างของโลก และโดยนัยคือการทำแผนที่ลักษณะต่างๆ รอบและภายในโลก การวัดทางธรณีฟิสิกส์จึงรวมถึงการวัด GPS ที่มีความแม่นยำสูง การวัดเหล่านี้จะถูกประมวลผลเพื่อเพิ่มความแม่นยำผ่าน การประมวลผล GPS แบบดิฟเฟอ เรนเชียล เมื่อการวัดทางธรณีฟิสิกส์ได้รับการประมวลผลและผกผันแล้ว ผลลัพธ์ที่ตีความได้จะถูกพล็อตโดยใช้ GIS โปรแกรมต่างๆ เช่นArcGISและGeosoftถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้และมีฟังก์ชันทางธรณีฟิสิกส์มากมายที่ติดตั้งมาด้วย เช่นการต่อยอดขึ้น และการคำนวณ อนุพันธ์ของการวัดเช่น อนุพันธ์แนวตั้งอันดับแรก[ 9 ] [ 10 ] [ 44 ]บริษัทธรณีฟิสิกส์หลายแห่งได้ออกแบบโปรแกรมธรณีฟิสิกส์ภายในองค์กรซึ่งมีมาก่อน ArcGIS และ GeoSoft เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการแสดงภาพของชุดข้อมูลทางธรณีฟิสิกส์
การสำรวจระยะไกล
ธรณีฟิสิกส์สำรวจเป็นสาขาหนึ่งของธรณีฟิสิกส์ประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการใช้ประโยชน์จากวิธีการทางแผ่นดินไหวหรือแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกัน โดยมีเป้าหมายเพื่อตรวจสอบแหล่งพลังงาน แร่ธาตุ และน้ำที่แตกต่างกัน[ 45 ] การดำเนินการนี้ทำได้โดยการใช้แพลตฟอร์มการสำรวจระยะไกลต่างๆ เช่น ดาวเทียม เครื่องบิน เรือ โดรนอุปกรณ์ตรวจวัดในหลุมเจาะและเครื่องรับสัญญาณแผ่นดินไหวอุปกรณ์เหล่านี้มักใช้ร่วมกับวิธีการทางธรณีฟิสิกส์ต่างๆ เช่น วิธีการ ทางแม่เหล็กการวัดแรงโน้มถ่วงแม่เหล็กไฟฟ้าการวัดรังสีและการวัดความดันบรรยากาศเพื่อรวบรวมข้อมูล แพลตฟอร์มการสำรวจระยะไกลที่ใช้ในธรณีฟิสิกส์สำรวจนั้นไม่สมบูรณ์แบบและจำเป็นต้องมีการปรับแต่งเพื่อให้สามารถคำนึงถึงผลกระทบที่แพลตฟอร์มเองอาจมีต่อข้อมูลที่รวบรวมได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น เมื่อรวบรวม ข้อมูล ทางอากาศแม่เหล็ก (ข้อมูลแม่เหล็กที่รวบรวมโดยเครื่องบิน) โดยใช้เครื่องบินปีกคงที่แบบทั่วไป แพลตฟอร์มจะต้องได้รับการปรับแต่งเพื่อคำนึงถึงกระแสแม่เหล็กไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นเมื่อบินผ่าน สนาม แม่เหล็กโลก[ 9 ]นอกจากนี้ยังมีการแก้ไขที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความเข้มของสนามศักย์ที่วัดได้เมื่อโลกหมุน เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ และเมื่อดวงจันทร์โคจรรอบโลก[ 9 ] [ 44 ]
การประมวลผลสัญญาณ
การวัดทางธรณีฟิสิกส์มักถูกบันทึกเป็นอนุกรมเวลาพร้อม ตำแหน่ง GPSการประมวลผลสัญญาณเกี่ยวข้องกับการแก้ไขข้อมูลอนุกรมเวลาสำหรับสัญญาณรบกวนที่ไม่พึงประสงค์หรือข้อผิดพลาดที่เกิดจากแพลตฟอร์มการวัด เช่น การสั่นสะเทือนของเครื่องบินในข้อมูลแรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับการลดแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวน เช่น การแก้ไขรายวันในข้อมูลแม่เหล็ก[ 9 ] [ 44 ]ในข้อมูลแผ่นดินไหว ข้อมูลแม่เหล็กไฟฟ้า และข้อมูลแรงโน้มถ่วง การประมวลผลจะดำเนินต่อไปหลังจากแก้ไขข้อผิดพลาดเพื่อรวมธรณีฟิสิกส์เชิงคำนวณซึ่งส่งผลให้เกิดการตีความขั้นสุดท้ายของข้อมูลทางธรณีฟิสิกส์เป็นการตีความทางธรณีวิทยาของการวัดทางธรณีฟิสิกส์[ 9 ] [ 44 ]
ประวัติศาสตร์
ธรณีฟิสิกส์เพิ่งเกิดขึ้นเป็นสาขาวิชาแยกต่างหากในศตวรรษที่ 19 จากจุดตัดของภูมิศาสตร์กายภาพธรณีวิทยาดาราศาสตร์อุตุนิยมวิทยาและฟิสิกส์[ 46 ] [ 47 ]การใช้คำว่าธรณีฟิสิกส์ ครั้งแรกที่รู้จักกันคือในภาษา เยอรมัน("Geophysik") โดยJulius Fröbelในปี 1834 [ 48 ]อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์ทางธรณีฟิสิกส์หลายอย่าง เช่น สนามแม่เหล็กโลกและแผ่นดินไหว ได้รับการศึกษามาตั้งแต่สมัยโบราณ
ยุคโบราณและยุคคลาสสิก
เข็มทิศแม่เหล็กมีอยู่แล้วในประเทศจีนตั้งแต่ศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล มันถูกใช้เพื่อฮวงจุ้ย เช่นเดียว กับการนำทางบนบก จนกระทั่งสามารถตีเข็มเหล็กที่ดีได้ เข็มทิศจึงถูกนำมาใช้ในการนำทางในทะเล ก่อนหน้านั้น เข็มทิศไม่สามารถรักษาความเป็นแม่เหล็กได้นานพอที่จะใช้งานได้ การกล่าวถึงเข็มทิศครั้งแรกในยุโรปเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1190 [ 49 ]
ในราว 240 ปีก่อนคริสตกาลเอราโตสเธเนสแห่งไซรีนสรุปว่าโลกมีรูปทรงกลมและวัดเส้นรอบวงของโลกด้วยความแม่นยำสูง[ 50 ]เขาได้พัฒนาระบบละติจูดและลองจิจูด[ 51 ]
บางทีผลงานชิ้นแรกสุดในด้านแผ่นดินไหววิทยาอาจเป็นการประดิษฐ์เครื่องวัดแผ่นดินไหว โดย จางเหิงนักประดิษฐ์ผู้มีผลงานมากมายในปี ค.ศ. 132 [ 52 ]เครื่องมือนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อปล่อยลูกบอลทองสัมฤทธิ์จากปากมังกรลงไปในปากคางคก โดยการดูว่าคางคกตัวใดในแปดตัวมีลูกบอลอยู่ ก็สามารถกำหนดทิศทางของแผ่นดินไหวได้ กว่า 1571 ปีต่อมาจึงมีการตีพิมพ์แบบร่างเครื่องวัดแผ่นดินไหวเครื่องแรกในยุโรปโดยฌอง เดอ ลา โอต์เฟยล์ แต่ก็ไม่เคยมีการสร้างขึ้นจริง[ 53 ]
จุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่
ศตวรรษที่ 17 มีเหตุการณ์สำคัญหลายอย่างที่บ่งบอกถึงจุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ในปี ค.ศ. 1600 วิลเลียม กิลเบิร์ตได้ตีพิมพ์ผลงานชื่อDe Magnete (1600) ซึ่งเขาได้ทำการทดลองหลายชุดกับทั้งแม่เหล็กธรรมชาติ (เรียกว่า'loadstones ') และเหล็กที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กเทียม[ 54 ]การทดลองของเขานำไปสู่การสังเกตเกี่ยวกับเข็มทิศขนาดเล็ก ( versorium ) ซึ่งแสดงพฤติกรรมแม่เหล็กเมื่อถูกแม่เหล็กทรงกลมดึงดูด และยังพบ ' การลดลงของสนามแม่เหล็ก ' เมื่อหมุนรอบแกนแนวนอน[ 54 ]ผลการค้นพบของเขานำไปสู่ข้อสรุปว่าเข็มทิศชี้ไปทางทิศเหนือเนื่องจากโลกเป็นแม่เหล็กขนาดใหญ่[ 54 ]
ในปี ค.ศ. 1687 ไอแซค นิวตันได้ตีพิมพ์ผลงานชื่อPrincipiaซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาสาขาวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ เช่นดาราศาสตร์และฟิสิกส์ [ 55 ]ในผลงานนี้ นิวตันได้วางรากฐานสำหรับกลศาสตร์คลาสสิกและแรงโน้มถ่วงรวมถึงอธิบายปรากฏการณ์ทางธรณีฟิสิกส์ต่างๆ เช่นการเคลื่อนที่ของจุดวิษุวัต (การโคจรของกลุ่มดาวทั้งหมดตามแกนสุริยวิถี ) [ 56 ]ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตันประสบความสำเร็จอย่างมาก จนส่งผลให้เป้าหมายหลักของฟิสิกส์ในยุคนั้นเปลี่ยนไปเป็นการไขปริศนาของแรงพื้นฐานของธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของแรงเหล่านั้นในรูปของกฎ[ 55 ]
เครื่องวัดแผ่นดินไหวเครื่องแรกซึ่งเป็นเครื่องมือที่สามารถบันทึกกิจกรรมแผ่นดินไหวได้อย่างต่อเนื่อง ถูกสร้างขึ้นโดยเจมส์ ฟอร์บส์ในปี พ.ศ. 2487 [ 53 ]
ดูเพิ่มเติม
- สหภาพธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ระหว่างประเทศ (IUGG)
- โซเซียดาด บราซิเลรา เด จีโอฟิซิกา
- วิทยาศาสตร์ระบบโลก – การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับชั้นต่างๆ ของโลกและระบบบูรณาการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นภายในชั้นเหล่านั้น
- รายชื่อนักธรณีฟิสิกส์
- เค้าโครงของธรณีฟิสิกส์ – หัวข้อต่างๆ ในฟิสิกส์ของโลกและบริเวณโดยรอบ
- ธรณีพลศาสตร์ – การศึกษาพลวัตของโลก
- วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ – วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์และระบบดาวเคราะห์
- วิศวกรรมธรณีวิทยา
- ฟิสิกส์
- ฟิสิกส์อวกาศ
- ธรณีศาสตร์
- ธรณีวิทยา
- การสำรวจสนามแม่เหล็กอากาศ
หมายเหตุ
- ^นายอำเภอ 1991
- ^ a b IUGG 2011
- ^ AGU 2011
- ↑กูเทนเบิร์ก บี., 1929, เลห์บุค แดร์ จีโอฟิสิกส์ ไลป์ซิก เบอร์ลิน (เกบรูเดอร์ บอร์นเทเกอร์)
- ^ Runcorn, SK, (บรรณาธิการบริหาร), 1967, พจนานุกรมธรณีฟิสิกส์นานาชาติ: Pergamon, Oxford, 2 เล่ม, 1,728 หน้า, 730 ภาพประกอบ
- ^ธรณีฟิสิกส์, 1970, สารานุกรมบริแทนนิกา, เล่ม 10, หน้า 202-202
- ^ Ross 1995 , หน้า 236–242
- ^ a b c dปัวริเยร์ 2000
- ^ a b c d e f g Telford, Geldart & Sheriff 1990
- ^ a b c d Blakely, Richard J. (1995). ทฤษฎีศักย์ในแรงโน้มถ่วงและการประยุกต์ใช้แม่เหล็กเคมบริดจ์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์doi : 10.1017/CBO9780511549816 . ISBN 978-0-521-41508-8.
- ^ a b cโลว์รี 2004
- ^ "คลื่นแผ่นดินไหว | โครงสร้างภายในและการเคลื่อนที่ของโลก | บริแทนนิกา" . www.britannica.com . 12 มกราคม 2024 . สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024 .
- ^ Shearer, Peter M. (2009). บทนำสู่วิทยาแผ่นดินไหว (ฉบับที่ 2). เคมบริดจ์: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 9780521708425.
- ^ a b Stein & Wysession 2003
- ^โบซอร์เนียและเบอร์เตโร 2004
- ^ a bแฮร์ริสันและคาร์สลอว์ 2003
- ^นิโคล, เคริ (เมษายน 2016). "บรรยากาศไฟฟ้าของโลก" (PDF) . metlink.org . สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024 .
- ^ลานเซรอตติและเกรกอรี 1986
- ^ a b c d e Merrill, McElhinny & McFadden 1998
- ^ Stéphane, Sainson (2017). การบันทึกข้อมูลพื้นทะเลด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า: เครื่องมือใหม่สำหรับนักธรณีวิทยา Springer. ISBN 978-3-319-45355-2.
- ^ a b Kivelson & Russell 1995
- ^ "สนามแม่เหล็กโลกที่ไม่คงที่" . science@nasa . องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ. 29 ธันวาคม 2003 . สืบค้นเมื่อ13 พฤศจิกายน 2018 .
- ^ออปไดค์และแชนเนล 1996
- ^ทูร์คอตต์และชูเบิร์ต 2002
- ^แซนเดอร์ส 2003
- ^เรนเน, ลุดวิก และ คาร์เนอร์ 2000
- ^ "การวัดรังสี" . ธรณีศาสตร์ออสเตรเลีย . เครือจักรภพแห่งออสเตรเลีย. 15 พฤษภาคม 2014 . สืบค้นเมื่อ23 มิถุนายน 2014 .
- ^ "การตีความข้อมูลทาง รังสีวิทยา" การจัดการทรัพยากรธรรมชาติกรมเกษตรและอาหาร รัฐบาลรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2555 เรียกดูเมื่อวันที่ 23 มิถุนายน 2557
- ^ a b Pedlosky 1987
- ^เดวีส์ 2001
- ^ "การไหลของความร้อนคืออะไร?" . www.smu.edu . สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024 .
- ^ฟาวเลอร์ 2005
- ↑พอลแล็ก, เฮอร์เตอร์ แอนด์ จอห์นสัน 1993
- ^ Sadava et al. 2009
- ^สิรวัตกา 2003
- ^ CFG 2011
- ^ a b c "โลกกลมหรือไม่?" . oceanservice.noaa.gov . สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024 .
- ^กระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ “การปรับสมดุลไอ โซ สแตติกของธาร น้ำแข็งคืออะไร” oceanservice.noaa.gov สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024
- ^ a b cสภาวิจัยแห่งชาติ (สหรัฐอเมริกา) คณะกรรมการด้านธรณีวิทยา 1985
- ^หน่วยงานทำแผนที่กลาโหม 1984
- ^ทอร์จ 2001
- ^ซีเอสอาร์ 2011
- ^มุลเลอร์และสโยเกรน 1968
- ^ a b c dเรย์โนลด์ส 2011
- ^ "ธรณีวิทยาพลังงาน" . โรงเรียนธรณีวิทยาแจ็กสัน. สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024 .
- ^ฮาร์ดี้ แอนด์ กู๊ดแมน 2005
- ↑ชโรเดอร์, ดับเบิลยู. (2010) "ประวัติศาสตร์ธรณีฟิสิกส์". Acta Geodaetica และ Geophysica Hungarica . 45 (2): 253– 261. Bibcode : 2010AGGH...45..253S . ดอย : 10.1556/ AGeod.45.2010.2.9 S2CID 122239663 .
- ^ Varga, P. (2009). "รากฐานร่วมกันของวิทยาแผ่นดินไหวสมัยใหม่และการวิจัยกระแสน้ำขึ้นลงของโลก ภาพรวมทางประวัติศาสตร์"วารสารธรณีพลศาสตร์ 48 ( 3– 5 ): 241– 246. รหัสบรรณานุกรม : 2009JGeo...48..241V . doi : 10.1016/j.jog.2009.09.032 . S2CID 129513373 .
- ^ Temple 2006 , หน้า 162–166
- ^ รุสโซ, ลูซิโอ (2004). การปฏิวัติที่ถูกลืม . เบอร์ลิน: สปริงเกอร์. หน้า 273–277 .
- ^เอราโตสเธเนส 2010
- ^ Temple 2006 , หน้า 177–181
- ^ a b Dewey & Byerly 1969
- ^ a b c "รีวิว "De Magnete"" . pwg.gsfc.nasa.gov . สืบค้นเมื่อ 18 กุมภาพันธ์ 2024 .
- ^ a b Smith, George (2008), "Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" , ใน Zalta, Edward N. (บรรณาธิการ), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (ฉบับฤดูหนาว 2008), Metaphysics Research Lab, Stanford University , สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024
- ^สถาบันฟิสิกส์ (18 กุมภาพันธ์ 2024). "การเคลื่อนที่ของจุดวิษุวัต" . สืบค้นเมื่อ18 กุมภาพันธ์ 2024 .
ลิงก์ภายนอก
- คู่มืออ้างอิงสำหรับเทคนิคและการประยุกต์ใช้ทางธรณีฟิสิกส์ระดับผิวดินจัดเก็บไว้เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2021 ที่Wayback Machine
- คณะกรรมการด้านความเสี่ยงและความยั่งยืนทางธรณีฟิสิกส์ (GeoRisk) สหภาพธรณีฟิสิกส์และธรณีวิทยาระหว่างประเทศ (IUGG)
- การศึกษาโครงสร้างภายในส่วนลึกของโลก คณะกรรมการของ IUGG
- คณะกรรมการสหภาพ (IUGG)
- โครงการธรณีแม่เหล็กของ USGS
- กล่องอาชีพ: เครื่องประมวลผลแผ่นดินไหว
- สมาคมนักธรณีฟิสิกส์สำรวจ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ธรณีฟิสิกส์
ธรณีฟิสิกส์ ( / ˌ dʒ iː oʊ ˈ f ɪ z ɪ k s / ) เป็น วิทยาศาสตร์กายภาพ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการและ คุณสมบัติ ของ โลก และ สภาพแวดล้อมอวกาศ โดยรอบ ซึ่งศึกษาโดยใช้วิธี การ เชิงปริมาณ...
ปรากฏการณ์ทางกายภาพ
ธรณีฟิสิกส์เป็นสาขาวิชาสหวิทยาการสูง และนักธรณีฟิสิกส์มีส่วนร่วมในทุกสาขาของ วิทยาศาสตร์โลก ในขณะที่นักธรณีฟิสิกส์บางคนทำการวิจัยใน สาขาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ เพื่อให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าธรณีฟิสิกส์ประกอบด้วยอะไรบ้าง ส่วนนี้จะอธิบายปรากฏการณ์ที่ศึกษาใน...
แรงโน้มถ่วง
แรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ทำให้เกิดน้ำขึ้นสองครั้งและน้ำลงสองครั้งในแต่ละวันจันทรคติ หรือทุกๆ 24 ชั่วโมง 50 นาที ดังนั้นจึงมีช่วงเวลา 12 ชั่วโมง 25 นาทีระหว่างน้ำขึ้นแต่ละครั้งกับน้ำลงแต่ละครั้ง [ 7 ]
การสั่นสะเทือน
คลื่นแผ่นดินไหว คือการสั่นสะเทือนที่เดินทางผ่านภายในโลกหรือตามพื้นผิวโลก [ 12 ] โลกทั้งใบยังสามารถสั่นในรูปแบบที่เรียกว่า โหมดปกติ หรือ การสั่นอิสระของโลก ได้ อีกด้วย การเคลื่อนที่ของพื้นดินจากคลื่นหรือโหมดปกติจะวัดโดยใช้ เครื่องวัดแผ่นดินไหว...