Geofisika adalah subjek yang sangat interdisipliner dan geofisika berkontribusi setiap bidang ilmu bumi. Untuk memberikan ide yang lebih jelas tentang apa yang merupakan geofisika, bagian ini menjelaskan fenomena yang dipelajari dalam fisika dan bagaimana mereka berhubungan dengan bumi dan sekitarnya.
Gravitasi
Tarikan gravitasi Bulan dan Matahari menimbulkan dua pasang tinggi dan dua pasang surut setiap hari lunar, atau setiap 24 jam dan 50 menit. Oleh karena itu, ada kesenjangan dari 12 jam dan 25 menit antara setiap pasang dan antara setiap surut.
Gaya gravitasi membuat batu tekan batuan yang lebih dalam, meningkatkan kepadatan mereka dengan meningkatnya kedalaman. Pengukuran percepatan gravitasi dan potensial gravitasi di permukaan bumi dan di atas dapat digunakan untuk mencari deposit mineral (lihat gravitasi anomali dan gravimetri) . permukaan medan gravitasi memberikan informasi tentang dinamika lempeng tektonik. Permukaan geopotensial disebut geoid adalah salah satu definisi dari bentuk Bumi. Geoid akan menjadi permukaan laut global jika lautan yang dalam keseimbangan dan bisa diperpanjang melalui benua (seperti dengan kanal yang sangat sempit).
Anomali Gravitasi
Fisika Mineral
Sifat fisik mineral harus dipahami untuk menyimpulkan komposisi interior bumi dari seismologi, gradien panas bumi dan sumber informasi lain. Fisikawan Mineral mempelajari sifat elastis mineral; tekanan tinggi diagram fase mereka, titik leleh dan persamaan negara pada tekanan tinggi; dan sifat reologi dari batu, atau kemampuan mereka mengalir. Deformasi batuan dengan merayap membuat aliran mungkin, meskipun lebih pendek kali batu yang rapuh. Viskositas batuan dipengaruhi oleh suhu dan tekanan, dan pada gilirannya menentukan tingkat di mana lempeng tektonik bergerak (lihat geodinamika).
Air adalah zat yang sangat kompleks dan sifat yang unik yang penting bagi kehidupan. Ini sifat fisik membentuk hidrosfer dan merupakan bagian penting dari siklus air dan iklim. Sifat termodinamika yang menentukan penguapan dan gradien termal di atmosfer. Banyak jenis presipitasi melibatkan campuran kompleks proses seperti peleburan, pendinginan dan jenuh. Beberapa air diendapkan menjadi air tanah, dan aliran air tanah termasuk fenomena seperti perkolasi, sedangkan konduktivitas air membuat metode listrik dan elektromagnetik yang berguna untuk pelacakan aliran air tanah. Sifat fisik air seperti salinitas memiliki dampak yang besar terhadap gerak di lautan.
Banyak tahapan es membentuk kriosfer dan datang dalam bentuk seperti lembaran es, gletser, es laut, es air tawar, salju, dan tanah beku (permafrost atau).
Dinamika fluida
Gerakan fluida terjadi pada magnetosfer, atmosfer, laut, mantel dan inti. Bahkan mantel, meskipun memiliki viskositas yang sangat besar, mengalir seperti cairan selama interval waktu yang lama (lihat geodinamika). Aliran ini tercermin dalam fenomena seperti isostasy, Rebound pasca-glasial dan mantel bulu. Mantel tektonik aliran drive piring dan aliran di inti Bumi drive geodynamo tersebut.
Dinamika fluida geofisika adalah alat utama dalam oseanografi fisik dan meteorologi. Rotasi bumi memiliki efek mendalam pada dinamika fluida bumi, sering karena efek Coriolis. Dalam suasana itu menimbulkan pola skala besar seperti gelombang Rossby dan menentukan pola sirkulasi dasar badai. Di laut mereka mendorong pola sirkulasi skala besar serta gelombang Kelvin dan Ekman spiral di permukaan laut. di inti Bumi, peredaran besi cair terstruktur oleh Taylor kolom.
Gelombang dan fenomena lain di magnetosfer dapat dimodelkan menggunakan magnetohydrodynamics.
Radioaktifitas
Peluruhan radioaktif menyumbang sekitar 80% dari panas internal bumi, powering geodynamo dan lempeng tektonik. isotop panas memproduksi utama adalah kalium-40, uranium-238, uranium-235, dan thorium-232. unsur radioaktif digunakan untuk kencan radiometrik, metode utama untuk membangun skala waktu mutlak dalam Geochronology. Stabil isotop pembusukan pada tingkat diprediksi, dan tingkat peluruhan isotop yang berbeda menutupi beberapa kali lipat, pembusukan sehingga radioaktif dapat digunakan untuk secara akurat tanggal kedua peristiwa baru-baru ini dan peristiwa di era geologi masa lalu. Radiometri pemetaan menggunakan tanah dan spektrometri gamma udara dapat digunakan untuk memetakan konsentrasi dan distribusi radioisotop di dekat permukaan bumi, yang berguna untuk pemetaan litologi dan perubahan.
Medan Magnet Bumi
Medan magnet bumi melindungi bumi dari angin matahari yang mematikan dan telah lama digunakan untuk navigasi. Ini berasal dari gerakan cairan dari inti luar Bumi . Medan magnet di bagian atas atmosfer menimbulkan aurora.
Lapangan bumi kira-kira seperti dipol miring, tetapi perubahan dari waktu ke waktu (fenomena yang disebut variasi sekular geomagnetik). Sebagian besar tiang geomagnetik tetap dekat kutub geografis, tetapi pada interval waktu yang acak rata-rata 440.000 sampai satu juta tahun atau lebih, polaritas medan bumi berbalik. Ini pembalikan geomagnetik, dianalisis dalam Skala Geomagnetik Polaritas Waktu, berisi interval polaritas 184 di 83 juta tahun terakhir, dengan perubahan frekuensi dari waktu ke waktu, dengan singkat pembalikan lengkap terbaru dari acara Laschamp terjadi 41.000 tahun yang lalu selama periode glasial terakhir . Ahli geologi diamati geomagnetik pembalikan disimpan di batuan vulkanik, melalui korelasi magnetostratigraphy (lihat kemagnetan remanen alami) dan tanda tangan mereka dapat dilihat sebagai garis-garis paralel anomali magnetik linear di dasar laut. Garis-garis ini memberikan informasi kuantitatif di dasar laut menyebar, bagian dari lempeng tektonik. Mereka adalah dasar magnetostratigraphy, yang berkorelasi pembalikan magnet dengan stratigraphies lainnya untuk membangun skala waktu geologi. Selain itu, magnetisasi pada batuan dapat digunakan untuk mengukur gerakan benua.
Listrik
Meskipun kami terutama melihat listrik selama badai, selalu ada medan listrik bawah dekat permukaan yang rata-rata 120 V-m 1. Sehubungan dengan Bumi padat, suasana memiliki muatan positif bersih karena pemboman oleh sinar kosmik. Sebuah saat ini sekitar 1.800 A mengalir di sirkuit global. Hal mengalir ke bawah dari ionosfer atas sebagian dari bumi dan kembali ke atas melalui badai. Aliran dimanifestasikan oleh petir di bawah awan dan sprite di atas.
Berbagai metode listrik yang digunakan dalam survei geofisika. Beberapa ukuran potensial spontan, potensi yang muncul di tanah karena gangguan buatan manusia atau alam. Arus dr mengalir di bumi dan lautan. Mereka memiliki dua penyebab: induksi elektromagnetik dengan waktu bervariasi, eksternal asal medan geomagnetik dan gerak melakukan tubuh (seperti air laut) di medan magnet bumi permanen Distribusi kepadatan arus dr bumi dapat digunakan untuk mendeteksi variasi. di tahanan listrik dari struktur bawah tanah. Ahli Geofisika juga dapat memberikan arus listrik sendiri (lihat induksi polarisasi dan tomografi resistivitas listrik).
Gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik terjadi di ionosfer dan magnetosfer serta inti luar Bumi. Paduan suara fajar diyakini disebabkan oleh elektron berenergi tinggi yang terjebak dalam sabuk radiasi Van Allen. Whistlers diproduksi oleh sambaran petir. Hiss dapat dihasilkan oleh kedua. Gelombang elektromagnetik juga dapat dihasilkan oleh gempa bumi (lihat seismo-elektromagnetik).
Dalam inti luar Bumi, arus listrik dalam besi cair sangat konduktif membuat medan magnet dengan induksi elektromagnetik (lihat geodynamo). Gelombang Alfven adalah gelombang magnetohidrodinamik di magnetosfer atau inti bumi. Dalam inti, mereka mungkin memiliki sedikit efek diamati di lapangan geomagnetik, tapi gelombang lambat seperti gelombang magnetik Rossby mungkin menjadi salah satu sumber variasi sekuler geomagnetik.
Metode elektromagnetik yang digunakan untuk survei geofisika meliputi elektromagnetik sementara, magnetotelurik.
Getaran
Gelombang seismik adalah getaran yang berjalan melalui interior bumi atau di sepanjang permukaannya. Seluruh Earth juga dapat berosilasi dalam bentuk yang disebut mode normal atau osilasi bebas dari Bumi. Gerakan tanah dari gelombang atau mode normal diukur dengan menggunakan seismograf. Jika gelombang datang dari sumber lokal seperti gempa bumi atau ledakan, pengukuran di lebih dari satu lokasi dapat digunakan untuk menemukan sumber. Lokasi gempa bumi memberikan informasi tentang lempeng tektonik dan konveksi mantel.
Pengukuran gelombang seismik merupakan sumber informasi tentang daerah yang melakukan perjalanan gelombang melalui. Jika kepadatan atau komposisi batuan perubahan tiba-tiba, beberapa gelombang tercermin. Refleksi dapat memberikan informasi tentang struktur dekat permukaan. Perubahan arah perjalanan, disebut refraksi, dapat digunakan untuk menyimpulkan struktur dalam bumi.
Gempa bumi menimbulkan risiko bagi manusia. Memahami mekanisme mereka, yang tergantung pada jenis gempa (misalnya, intraplate atau fokus dalam), dapat menyebabkan perkiraan yang lebih baik dari risiko gempa bumi dan perbaikan di bidang teknik gempa.
Aliran Panas
Bumi pendinginan, dan aliran panas yang dihasilkan menghasilkan medan magnet bumi melalui geodynamo dan plat tektonik melalui konveksi mantel. Sumber utama panas adalah panas primordial dan radioaktivitas, meskipun ada juga sumbangan dari fase transisi. Panas sebagian besar dibawa ke permukaan oleh konveksi termal, meskipun ada dua lapisan batas termal – batas inti-mantel dan litosfer -. Di mana panas diangkut oleh konduksi Beberapa panas dilakukan naik dari bagian bawah mantel oleh bulu mantel. Aliran panas di permukaan bumi adalah sekitar 4,2 × 1013 W, dan merupakan sumber potensi energi panas bumi.
geofisikablog 