|
Физика Земли
[physics of the Earth] – раздел геофизики, относящийся к фундаментальным науч. направлениям, изучающий физич. свойства и внутр. строение твердой Земли, а также процессы, происходящие в ней. Непосредственное проникновение в зем. недра затруднено, в связи с чем большое значение приобретают теоретические работы, которые базируются на эксперимент., а также эмпирич. данных, полученных косвенным путем. В Ф. З. можно выделить следующие важнейшие науч. направления: сейсмология, геомагнетизм, геоэлектрика, гравиметрия, геотермия. К Ф. З. примыкают также такие направления, как тектонофизика, физика высоких температур и давлений и ряд др. Сейсмология изучает внутр. строение Земли посредством исследования сейсмич. полей, возбуждаемых землетрясениями или искусств. источниками. Широко используют результаты наблюдения колебаний Земли собственных, а также методы сейсмической томографии. Сейсмология очаговая объединяет изучение землетрясения как физич. явления с выявлением его причин и следствий, разработкой методов его предсказания. Развитие методов физики очага землетрясения базируется в т. ч. и на лабораторных исследованиях процессов разрушения. Предметом геомагнетизма служит геомагнитное поле, которое генерируется в жидком ядре Земли. Значение магнитных вариаций для Ф. З. заключается в том, что они отражают сложную картину гидромагнитных течений и колебаний в ядре Земли, и в том, что изучение затуханий в Земле электромагнитных сигналов позволяет оценивать электромагнитные свойства зем. недр. Методы палеомагнетизма дают картину перемещений блоков зем. коры на протяжении геологич. времени. Геоэлектрика изучает электрич. свойства, гл. обр. электропроводность оболочек твердой Земли. Исследование переменного электромагнитного поля Земли дает, в частности, возможность найти электромагнитные предвестники землетрясений. Гравиметрия – наука о гравитационном поле и фигуре Земли. Гравитационное поле планеты отражает распределение масс в ее теле и предоставляет разнообразную информацию об упругих, реологических и др. физич. характеристиках недр. Для изучения гравитационного поля Земли и ее формы широко используются ИСЗ. Геотермия изучает тепловое состояние, тепловую историю Земли и распределение температуры в ее недрах. Эти проблемы имеют фундаментальное значение для любых теорий строения Земли и ее эволюции. Тектонофизика методами механики сплошных сред, теории деформации и разрушения твердых тел дает объяснение тектонич. деформаций. Физика высоких давлений и температур позволяет изучать поведение в-в в условиях зем. недр, поскольку Земля является естеств. лабораторией высоких давлений. Динамические исследования геофизич. материалов считаются одним из наиболее важных направлений в Ф. З. Они дают возможность, используя теоретические методы физики твердого тела, определять уравнения состояния разл. г. п. и м-лов. Тем самым становится возможным построение физич. модели Земли. Основные принципиальные вопросы в области физики и эволюции Земли решаются с привлечением полученных данных о Луне и планетах, метеоритах и астероидах. Такой компаративный анализ позволяет рассматривать Ф. З. не как физику некоего единичного объекта, а как физику одной из планет зем. гр. Тем самым делается шаг от Ф. З. к физике планет. Вместе с тем, в космич. эру, когда планеты изучаются не только астрономич., но и геофизич. методами, Ф. З. становится основой для физики планет. Важнейшее значение имеют результаты исследований по Ф. З. для решения одной из фундаментальных проблем естествознания – проблемы происхождения Земли и Солнечной системы. Параметры физич. моделей Земли и планет налагают граничные условия на возможные космогонические сценарии.
|
