¿Qué es la investigación geofísica y su importancia?
Muchos problemas de la geofísica son similares a los de la astronomía, porque los objetos de investigación rara vez pueden observarse directamente y las conclusiones se extraen principalmente de interpretaciones matemáticas de mediciones físicas. Incluye mediciones del campo gravitatorio terrestre, mediante gravímetros en tierra y mar, y en el espacio mediante satélites artificiales, incluye también mediciones magnéticas del campo magnético del planeta e incluye mediciones sísmicas de formaciones geológicas subterráneas, a través de reflexiones elásticas producidas por; terremotos u ondas artificiales y ondas refractadas elásticamente.
La investigación que utiliza técnicas geofísicas ha demostrado ser extremadamente útil para proporcionar evidencia que respalde la teoría de la tectónica de placas.
La Geofísica es una disciplina fronteriza entre la física, la geología, las ciencias atmosféricas, las ciencias oceánicas y la astronomía. Su principal objeto de investigación es la tierra y el espacio circundante donde vive el hombre. Utiliza los principios y métodos de la física para observar diversos campos geofísicos mediante el uso de tecnología electrónica y de la información avanzada, tecnología aeroespacial y tecnología de detección espacial para explorar la estructura media del interior de la Tierra y el espacio circundante, el espacio cercano a la Tierra, la composición, formación y evolución de la materia, y el estudio de diversos fenómenos naturales relacionados con ellos y sus leyes cambiantes. Sobre esta base, debemos optimizar y mejorar el entorno de vida y actividad humana, prevenir y mitigar el impacto de los desastres terrestres y espaciales en los humanos y proporcionar nuevas teorías, nuevos métodos y nuevas tecnologías para la detección y el desarrollo de energía y recursos que se necesitan con urgencia. en la economía nacional
La geofísica proporciona la base necesaria para las actividades humanas en la era espacial
Actualmente la geofísica incluye dos disciplinas secundarias: la geofísica de sólidos y la física espacial. La geofísica sólida toma principalmente la Tierra sólida como objeto de investigación, mientras que la física espacial toma el sistema solar, especialmente el entorno físico del espacio solar y terrestre, como principal objeto de investigación.
La disciplina de la geofísica es un sistema propio desde principios del siglo XX. Después de la década de 1960, se desarrolló extremadamente rápidamente. Incluye muchas ramas de la ciencia, que involucran el mar, la tierra y el aire. Es una ciencia fronteriza entre la astronomía, la física, la química y la geología. Al estudiar la tierra como cuerpo celeste, la geofísica y la astrofísica son inseparables; al estudiar la estructura y desarrollo de la tierra misma, la geofísica está estrechamente relacionada con la geología. Pero el alcance de la geofísica es mucho más que eso. También incluye la geodesia, que estudia la forma del suelo, la física oceánica, que estudia los movimientos de los océanos, la meteorología y la física atmosférica a bajas altitudes, y la física a grandes altitudes e incluso el espacio interplanetario. Geofísica de sólidos (o física terrestre) que estudia el cuerpo de la Tierra, así como algunas ramas menores, como la vulcanología, la glaciología, la geotectónica, etc. Algunas de estas disciplinas tienen ramas independientes. Tras la aparición de los satélites artificiales, la observación de fenómenos geofísicos se expandió al espacio interplanetario. La física planetaria es una extensión de la geofísica, pero los problemas que resuelve se alejan cada vez más de la Tierra.
La Tierra se puede estudiar mejor a través de conexiones entre continentes
Los dos campos de la geofísica, la sismología y el geomagnetismo, tienen una larga historia. Nuestro país es pionero en todos los aspectos. Los libros chinos antiguos registran el fenómeno de la aurora ya en el siglo XX a.C. Zhang Heng, de la dinastía Han del Este, diseñó y fabricó el sismógrafo más antiguo del mundo, el sismógrafo Houfeng, en el año 132 d.C. Nuestro país utiliza brújulas para la navegación desde aproximadamente el siglo X. Seng Yixing de la dinastía Tang (683-727) y Shen Kuo de la dinastía Song (1031-1095) realizaron investigaciones sobre cuestiones geofísicas. La geofísica también fue un contenido de investigación importante en la física clásica temprana. Newton descubrió la gravitación universal al estudiar el movimiento de la Tierra y la Luna, lo que dio lugar a la gravedad; muchos matemáticos y físicos después de Newton hicieron importantes contribuciones al estudio de la geofísica, sentando las bases para la formación y el desarrollo de la geofísica. la fundación.
El desarrollo de la geofísica está estrechamente relacionado con las condiciones de desarrollo de la propia ciencia y las necesidades de la supervivencia humana. En los siglos XVIII y XIX, una serie de problemas de la geofísica constituían un área apasionante de la física. En la década de 1920, comenzaron a lograrse avances en el estudio de la estructura en capas del interior de la Tierra utilizando la teoría del tiempo de viaje de las ondas sísmicas. La exploración geofísica (especialmente la exploración sísmica) que surgió en la década de 1930 jugó un papel clave en el desarrollo y utilización de los recursos. La detección sísmica de la corteza y el manto superior desarrollada en la década de 1940, especialmente después de la Segunda Guerra Mundial, ha profundizado enormemente la comprensión de la humanidad sobre la litosfera (esfera). La investigación sobre la predicción de terremotos iniciada en la década de 1950 ha atraído la atención de todo el mundo.
Además, el hombre detectó la ionosfera a principios del siglo XX y posteriormente realizó comunicaciones por radio. A finales de los años cincuenta se lanzó con éxito el satélite artificial y se descubrieron el cinturón de radiación, el viento solar y la magnetopausa. La física espacial se convirtió rápidamente en una disciplina independiente, lo que proporcionó una garantía de comprensión medioambiental para las actividades espaciales humanas.
El Año Geofísico Internacional en la década de 1950, el Proyecto del Manto Superior en la década de 1960, el Proyecto de Geodinámica y el Proyecto Internacional de Magnetosfera en la década de 1970, el Proyecto Internacional de Litosfera (Esfera) y el Plano Geosférico en la década de 1970 y las Dinastías Tang, el Programa Esfera-Biosfera, el Programa Global de Ionosfera y Termosfera y el Programa Internacional de Física Solar-Terrestre han logrado nuevos avances en la investigación geofísica. La propuesta de la teoría de la tectónica de placas, la formación de una nueva visión de la Tierra y el descubrimiento del acoplamiento de energía en varios niveles en el espacio solar y terrestre han cambiado una serie de conceptos tradicionales.
Algunos fenómenos en la atmósfera también proporcionan pistas para estudiar la Tierra
El desarrollo moderno de la tomografía sísmica de la capa de roca (círculo), la estructura tridimensional global y regional, la geología compleja Teoría de ondas sísmicas en estructuras, teoría de la ruptura dinámica de la fuente de un terremoto, falta de homogeneidad y características no lineales del medio interno de la Tierra, mecanismo termodinámico y evolución, geofísica ambiental, predicción de desastres sísmicos, papel de los fluidos en los medios de la capa de roca (esfera), investigación sobre los cambios generales en el pronóstico del sistema solar-terrestre y del entorno espacial terrestre, la teoría y los métodos de inversión, así como la aplicación de computadoras electrónicas rápidas a gran escala, tecnología de detección de aviación, océanos y espacio mejorarán aún más el nivel de la investigación geofísica y profundizarán la comprensión humana de Comprensión de las cuestiones geofísicas.
La geofísica es una disciplina básica con una fuerte aplicación. Los resultados de su investigación ayudan a mejorar la comprensión científica de la humanidad sobre la Tierra y su entorno espacial circundante, y apoyan a muchas personas en sectores industriales o campos de alta tecnología de gran importancia. construcción económica. Por ejemplo, explorar y desarrollar petróleo y gas natural, recursos geotérmicos, depósitos de minerales metálicos y no metálicos, predecir y prevenir (o prevenir) desastres naturales como terremotos, volcanes, deslizamientos de tierra y desprendimientos de rocas, proteger y monitorear el entorno ecológico de la Tierra, y salvaguardar el espacio solar y terrestre la seguridad de los vuelos espaciales en el medio ambiente, etc. Hoy en día, la geofísica se ha convertido en una de las disciplinas más dinámicas de las ciencias de la tierra y está estrechamente relacionada con las ciencias geológicas. Los resultados de sus investigaciones tendrán un impacto importante en la supervivencia y el desarrollo de la humanidad en el siglo XXI.
La geofísica contemporánea enfrenta graves desafíos, como desastres naturales, aumento de la demanda de energía, escasez de recursos, degradación ambiental y presión sobre la tierra debido al crecimiento demográfico, que amenazan directamente la supervivencia y el progreso humanos. directamente relacionados con la seguridad y los intereses nacionales. Los geofísicos deben dedicarse a investigar y resolver una serie de problemas serios y desafiantes para contribuir a garantizar el desarrollo sostenible de la sociedad humana.
Las erupciones volcánicas pueden demostrar indirectamente la existencia de energía térmica en el interior de la tierra