[ThinkerBeLL]

Jeofizik
MsXLabs.org & Temel Britannica

Jeofizik, Dünya'yı, okyanusları ve atmos­feri etkileyen fiziksel kuvvetleri inceleyen bilim dalıdır.
Jeofizik birkaç dala ayrılır. Bunlardan her biri Dünya'nın belirli bir özelliğini ele alır ve özel yöntemlerle inceler:

• Sismoloji, depremlerin incelenmesini konu edinen jeofizik dalıdır. Özellikle deprem dalgaları üzerinde ölçümler yapılarak yerkürenin iç kesimlerine ilişkin bilgi edinilmeye çalışılır.
• Volkanoloji ve jeotermometri, yanardağla­rın ve Dünya'nın iç ısı kaynaklarının incelen­mesidir.
• Jeomagnetizma, Dünya'nın magnetik alan­larının incelenmesidir.
• Fiziksel okyanusbilim de, okyanus akıntıla­rı, gelgitler ve dalgalar ele alınır.
• Hidroloji, akarsu, göl, buzul ve yeraltı sularının incelenmesidir.
• Meteoroloji, Dünya atmosferini inceleyen bilim dalıdır.
• Aeronomi, atmosferin üst kesimleri ile bu­nun yakınlarındaki uzay bölgesini incelemeye yöneliktir. Kutup ışıkları bu kesimlerde olu­şur, ayrıca Dünya'dan yayınlanan radyo sin­yalleri gene bu bölgeden aşağı yansıyarak uzak mesafeler arasındaki radyo iletişimini olanak­lı kılar.

Uygulamalı jeofizikte ise, bütün bu yön­temlerden yararlanılarak, petrol ve maden yatakları ile yeraltı su kaynaklarının yeri belirlenmeye çalışılır.
İlk jeofizik çalışmalarının İS 200'de başladı­ğı söylenebilir. Bu tarihlerde Çinliler deprem dalgalarının merkezini ve hareket yönünü belirlemeyi başardılar. Sismoloji, bu çalışma­larla gelişmeye başladı.
19. yüzyılın sonlarında, depremlerle oluşan sismik dalgaların süre ve genlik gibi özellikle­rini kaydeden sismograf aygıtları yapıldı. Bu aygıtların sayesinde, büyük depremlerin so­nucunda oluşan dalgaların Dünya'yı içinden boydan boya kat ettiği anlaşıldı. En hızlı dalga, Dünya'nın bir ucundan öbür ucuna içerden 23 dakikada ulaşır. Nasıl X ışınlarıyla insan vücudunun röntgen filmi çekilirse, sis­mik dalgaların yardımıyla da Dünya'nın iç kesimleri öyle incelenebilir. Zamanla dünya­nın pek çok yerinde kurulan 1.000 kadar sismografi istasyonundan oluşan bir deprem inceleme ağı ortaya çıktı. Bu istasyonların kayıtları ABD ve Avrupa'da toplanarak incelenir. Bu kayıtlardan yararlanılarak, Dünya' nın iç kesimlerinin resmi çıkarılmaktadır.
Dünya'nın çekirdek denilen iç kesimi çok sıcaktır. Örneğin, çok derin maden ocakların­da sıcaklık 37°C'nin üzerindedir. Ayrıca, ya­nardağlardan akkor kızgınlığında, erimiş lav­lar püskürür. Bu ısının, doğal radyoaktif elementlerin çok uzun zaman içinde parçalan­ması sonucunda oluştuğu ve biriktiği sanılmaktadır. Havvaii'deki yanardağ püskürmele­rinden önce hafif yer sarsıntıları kaydedilmiş­tir; bu durum erimiş lavların 65 km ya da daha derinlerden yukarı doğru yükseldiğini gös­terir.
Son yıllarda sismik gözlemler daha duyarlı duruma gelmiş ve bunun sonucunda, yerka­buğunun altında 50 ile 500 km arasındaki derinliklerde, deprem dalgalarının oldukça yavaş ilerlediği bir katmanın bulunduğu belir­lenmiştir. Akkor durumda olması gereken bu katmanın sıcaklığı erime noktasının civarın­dadır; bu bölge, Dünya'nın kabuğu ile çekir­deği arasındaki manto bölümünde öbür bölümlerdekinden daha yumuşak ve plastik haldedir. Bu katmanın bulunmuş olması çok önemlidir, çünkü lavlar burada erir ve bura­dan yüzeye doğru yükselir. Bu bölgenin yumuşak oluşu, kabuk katmanı ile manto katmanının üst kesiminin düşey ve yatay doğrultularda hareket etmesine olanak sağ­lar; kıtaların hareket etmesine ve dağların oluşmasına yol açan da bu hareketlerdir.
Sismoloji alanında sağlanan gelişmeler so­nucunda, depremlerin yeri daha kesin olarak belirlenebilir. En etkin deprem kuşağı, Bü­yük Okyanus'u çevreleyen "genç" dağlar ile Alp ve Himalaya dağ zincirlerinin altında uzanır. Başka bir önemli deprem kuşağı, okyanuslardaki sırt sistemi boyunca uzanır. Bu iki etkin kuşak üzerinde yapılan araştır­malar sonucunda "levha tektoniği" kuramı geliştirilmiştir. Bu kurama göre Dünya'nın yüzeyi, sürekli olarak hareket eden ve üzerle­rindeki kara parçalarını da beraberlerinde taşıyan 10 kadar levhadan oluşmaktadır.
Mantonun üst kesiminde levhaların hareket etmesine yol açan bu ağır hareketlerin yanı sıra, Dünya'nın iç kesimlerindeki sıvı çekirdek katmanında çok daha etkili kuvvetler vardır. Çekirdek katmanı demir içerdiğinden Dünya'nın çevresinde bir magnetik alan olu­şur; bu da magnetik pusulalardaki ibreleri yönlendirir. Magnetik alan ayrıca, atmosferin en üst ucunda, Güneş'ten salınan parçacıklar­dan oluşan Güneş rüzgârıyla etkileşime girer. Bu etkileşim sonucunda kutup ışığı ile ekvato­run birkaç yüz kilometre üstünde yer alan yüklü parçacık katmanları olan Van Ailen ışınım kuşakları oluşur (bak. Van Allen Kuşakları). Dünya'nın magnetik alanı ise mag­netik fırtınalardan etkilenir.
Dünya'nın bir magnetik alanının bulunması ve demir bileşikleri içeren minerallerin çok küçük mıknatıslar gibi davranması nedeniyle, bazı kayaçlar daha oluşurken mıknatıslanır. Bu mıknatıslanmanın yönü enleme bağlı ola­rak değişir. Mıknatıslanma kutuplarda düşey, ekvatorda ise yatay doğrultudadır. Bazı kayaçlar bir kez mıknatıslandığında, yer değiştirseler bile mıknatıslanma yönünü korur; böylece bu kayaçların oluşum anında bulun­dukları yerin enlemi belirlenebilir. Bu tür karşılaştırmalar sonucunda, kıtaların yavaş biçimde hareket ettikleri, yani sürüklendikle­ri anlaşıldı. Mıknatıslanmış kayaçların yaşı belirlenerek, kıtaların çok eski jeolojik tarih­lerdeki yerlerini gösteren haritalar hazırlanır.
Dünya'nın yerçekimi alanı, yeryüzünün her yerinde ölçülmüştür. Ayrıca bu alanın uydu yörüngeleri üzerindeki etkileri de incelenmiş­tir. Bunların sonucunda da, yüksek dağların derinlere inen "köklerinin" bulunduğu ve ancak bu köklerinin yukarı kaldırma kuvvetiy­le dengede kaldıkları anlaşılmıştır. Buzdağlarının denizde yüzmesine benzer biçimde, dağlar da daha yoğun olan mantonun içinde yüzer ve hafif maddelerden oluşan çok derin dip bölümlerinin dengeleme kuvvetiyle ayak­ta durur.
Atmosfer, okyanuslar ve karalardaki yüzey ve yeraltı suları, büyük bir dolaşım sistemi oluşturur. Bu dolaşım sırasında denizlerden ve okyanuslardan buharlaşarak atmosfere yükselen sular, yağmur ve kar olarak tekrar yeryüzüne düşer. Bu dolaşımın pek çok etkisi vardır. Karalardaki canlıların gereksinim duyduğu suyu sağlar, yeryüzünün aşınmasına yol açar, tortulların ovalara ve deltalara taşınma­sına neden olur. Bu su çevriminin her aşaması ayrı incelenir.
Meteoroloji büyük ölçüde hava durumu tahminlerinin yapılmasına yöneliktir. Çok es­kilerden beri denizciler, gelgit dönemlerini tahmin etmeye çalışmışlardır. Herhangi bir yerde gelgit dönemleri belirlendiğinde iş kolay­laşır, çünkü bu dönemler düzenli biçimde tekrarlanır. Gulf Stream gibi büyük akıntılar, okyanusları boydan boya geçer ve birbirlerinin üstünden değişik derin­liklerde akar. Bu akış düzenlerinde ortaya çıkan değişiklikler, hava durumunu ve balık­çılığı da etkiler.
Günümüzde ırmaklar ve göller ciddi biçim­de kirlenmektedir. Bu da tatlı suya olan gereksinimin artmasına yol açmaktadır. Bu nedenle jeofizikçiler, yeryüzündeki su dolanı­mı konusuna eğilerek, bu dolanımı denetle­meye ve kirlenmeyi önlemeye çalışmaktadır­lar. Ayrıca günümüzde yeraltı su kaynakları­nın araştırılmasına önem verilmektedir.
Bugün jeofizik çalışmalarında, örneğin yer­çekimi ve magnetik alan ölçümlerinde, at­mosferin ve okyanusların incelenmesinde uy­dulardan yararlanılmaktadır. Ayrıca, uçakla­ra takılan çeşitli aygıtların yardımıyla da gözlemler yapılmaktadır. Ama jeofizikçiler çalışmalarının büyük bölümünü gene de yer­de, açık alanlarda sürdürürler. Pek çok çalış­ma, güç ve tehlikeli koşullarda gerçekleşti­rilir.
ABD ve SSCB (Rusya) 1957-58 Uluslararası Jeofi­zik Yılı'nda uzaya araştırma uyduları gönde­receklerini açıkladılar. Uluslararası Jeofizik Yılı'nda 70 ülkenin bilim adamları görüş ve bilgi alışverişinde bulundu; uzaya Sputnik ve Explorer araştırma uyduları fırlatıldı.

[ThinkerBeLL]

Jeofizik (Yer Fiziği)
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Jeofizik, yerfiziği olarak da bilinir, fiziğin temel ilkelerinden yararlanılarak, suküre ve atmosferi de içerecek biçimde Yer'in araştırılmasını konu edinen bilim dalı. Jeofizik Tarihi insanoğlunun bilimsel merakını giderme ile ilişkili kuramsal problemlerle ve Yerküre doğal kaynaklarınından yarar sağlama ile Yerküre kaynaklı afetlerle ilişkili pratik poblemlerle ilişkili olarak gelişmiştir.

Jeofizik Sözcüğünün Doğuşu
Jeofizik anlamına gelen Almanca "Geophysik" sözcüğü, bilindiği kadarıyla, ilk olarak 1844'de J. Fröbel tarafından kullanılmıştır.
Jeofizik sözcüğü 1834 ile 1880 yılları arasında dönemin çeşitli yazılı eserlerinde görünür. Fröber tarafından yazıldığı sanılan fakat Meyers Grosses Conversationslexikon adlı eserde anonim bir “Geophysik” maddesi vardır. 1863'de Adolph Muhry (1810-1888) sözcüğü meteoroloji ve klimatoloji ile ilişkili olarak kullanır. 1870'lerde, Georg von Neumayer (1826-1909) sözcüğü okyanusları içerecek şekilde ve Ferdinand von Richthofen (1833-1905) katı Yerküre'yi içerecek şekilde kullanır. İngilizcede, İtalyanca'da ve büyük olasılıkla dieğr dillerde ilişkili terimler vardır. Herschel "terrestrial physics" sözcüğünü kullanılır.(Herschel, 1840). Angelo Secchi (1818-1878), Ernesto Sergent, ve Francesco Denza (1834-1894), ve diğer italyanlar "fisica terrestre" terimini tercih ederler. Secchi (1879) ve Sergent (1868) öğrencileri için "physical terrestrial" konuları sunarlar. Denza (1882)özel olarak meteorlojiyi yer fiziğinin (terrestrial physics) bir bölümü olarak tartışır. Türkçe'de "Arzi Fiziki" sözcüğü jeofizik sözcüğünün karşılığı olarak ilk olarak "Arzi Fiziki Kandilli Rasathanesi" olarak 1920'lerde görünür.

Jeofizik Dalları

• Sismoloji (Depremler ve elastik dalgalar)
• Gravite ve jeodezi (Yer'in gravite alanı ve Yer'in biçimi ve boyutu)
• Atmosfer bilimleri (Atmosfer Elektriği ve Yer Manyetik Alanı (İyonosfer, Van Allen Kuşağı, Tellürik Akımlar vb. içerecek biçimde), Meteoroloji ve Klimatoloji, Aeronomi, Atmosferin fiziksel ve kimyasal yapısı)
• Jeotermik (Yer ısısı, Isı akısı, Volkanoloji, ve sıcak noktalar)
• Hidroloji (Yeraltı ve yüzey suyu, bazen glasiyoloji de kapsar.)
• Fiziksel oşinografi
• Tektonofizik (Yerküredeki jeolojik süreçler)
• Jeodinamik (Yer içinin dinamik incelenmesi)
• Arama ve Mühendislik Jeofiziği
• Jeofizik Mühendisliği
• Glasioloji / Buzulbilim
• Petrofizik / Kaya fiziği
• Uygulamalı Jeofizik
• Mineral Fiziği

Uygulama Alanları

• Levha tektoniği ve deprem araştırmaları
• Sismik yöntemlerle karada ve denizde jeolojik yapıların araştırılması
• Jeolojik zamanlardaki yer manyetik alanının belirlenmesi
• Yeraltı kaynaklarının araştırılması
• Çevre jeofiziği
• Arkeolojik araştırmalar
• Atmosfer ve uzay araştırmaları
• Termal alan araştırmaları
• Geoteknik / Zemin araştırmaları

Kullanılan Başlıca Yöntemler
Gravite - Yeraltı yapılarının yerçekimi özelliğini inceler.
Manyetik - Yeraltı yapılarının manyetik özelliklerini inceler.
Sismoloji - Depremlerin özelliklerini ve yerin derinliklerini inceler.
Sismik - Yeraltı yapılarının sismik hız değişimlerini inceler.
Yer Radarı (Ground Penetrating Radar - GPR) - Özellikle yeryüzeyine yakın derinliklerde bulunan, ortamın geneline göre farklı fiziksel özellikler gösteren alanların belirlenmesinde kullanılır. Temelde kullanılan cihaz, bir verici (Transmitter) ve bir alıcı (Receiver) antenle kayıtçıdan oluşur. Yer içine gönderilen yüksek frekanslı dalgaların yansıma ve kırılmalara uğrayarak yer içinden geri dönüşleri kaydedilir. Son olarak elde edilen veriler sismik veri işleme tekniklerine benzer bir teknikle işlenerek yeraltının yapısı ortaya çıkarılır.Ülkemizde kullanımı son yıllarda oldukça yaygınlaşan bu yöntemin en önemli avantajı son derece ayrıntılı bilgilere ulaşılabilmesidir. Ancak bir dezavantaj olarak, sadece sığ aramalarda kullanılabilir; çünkü yüksek frekanslar, yer içindeki iletken ortamlarda kolayca atenüasyona uğrayarak derinlere ulaşamazlar.
Elektrik - Yeraltı yapılarının elektrik iletkenlik özelliklerini inceler.
Elektromanyetik - Yeraltı yapılarının elektrik iletkenlik ve elektomanyetik özelliklerini inceler.
Jeomanyetizma - Uzaydaki ve Yeryüzündeki manyetik alanın özelliklerini inceler.
Paleomanyetizma - Geçmiş dönemlerdeki yer manyetik alanının değişimlerini inceler.
Radyometrik ve jeotermik - Yeraltının radyoaktif ve sıcaklık özelliklerini inceler.
Kuyu logları - Sondaj kuyularında yapılan gravite, manyetik, radyometri, elektrik vb. jeofizik yöntemlerdir.
Yüzey Nükleer Manyetik Rezonans (SNMR) - Atom çekirdeğinin (temel olarak çekirdekte bulunan protonun) manyetik özelliklerinden yararlanarak, yeraltının su içeriğini ve hidrolik geçirgenliğini derinliğin fonksiyonu olarak verebilen yeni bir yöntemdir.