ГЕОФИ́ЗИКА

ГЕОФИ́ЗИКА (от гео... и фи­зи­ка), ком­плекс на­ук, изу­чаю­щих фи­зич. ме­то­да­ми внутр. строе­ние Зем­ли, её фи­зич. свой­ст­ва и про­цес­сы, про­ис­хо­дя­щие в обо­лоч­ках пла­не­ты (ат­мо­сфе­ре, гид­ро­сфе­ре, ли­то­сфе­ре и др.). Г. ос­но­ва­на на изу­че­нии при­ро­ды, струк­ту­ры, про­ст­ран­ст­вен­ной не­од­но­род­но­сти, вре­мен­нóй из­мен­чи­во­сти гео­фи­зич. по­лей (гра­ви­та­ци­он­но­го, гео­маг­нит­но­го, элек­тро­маг­нит­но­го, гео­тер­ми­че­ско­го и др.) и их от­кло­не­ний от нор­мы. Г. тес­но свя­за­на с фи­зи­кой и гео­ло­ги­ей, а так­же ма­те­ма­ти­кой, ас­тро­но­ми­ей, кри­стал­ло­гра­фи­ей и гео­хи­ми­ей.

Пред­по­сыл­ки для соз­да­ния гео­фи­зич. на­ук за­ло­же­ны в 17–19 вв., ко­гда бы­ли от­кры­ты осн. за­ко­ны клас­сич. фи­зи­ки, соз­да­ны пер­вые гео­фи­зич. об­сер­ва­то­рии. Разл. гео­фи­зич. нау­ки раз­ви­ва­лись не­рав­но­мер­но и в не­ко­то­рой изо­ля­ции друг от дру­га. К сер. 19 в. бы­ли на­ко­п­ле­ны дос­та­точ­но об­шир­ные дан­ные гео­фи­зич. на­блю­де­ний, по­зво­лив­шие при­сту­пить к их обоб­ще­нию и фи­зич. ис­тол­ко­ва­нию. На ос­но­ва­нии по­лу­чен­ных ре­зуль­та­тов на­ча­лось сис­те­ма­тич. изу­че­ние строе­ния и фи­зич. свойств обо­ло­чек Зем­ли. Ши­ро­ко­мас­штаб­ные гео­фи­зич. ис­сле­до­ва­ния на­ча­лись в 20 в., осо­бен­но во 2-й пол. ве­ка в свя­зи с раз­ви­ти­ем спут­ни­ко­вых ис­сле­до­ва­ний. По­ня­тие Г. как нау­ки, объ­е­ди­няю­щей боль­шую со­во­куп­ность на­ук в оп­ре­де­лён­ную сис­те­му, офор­ми­лось в 1940–60-х гг.

Фи­зи­ка Зем­ли ис­сле­ду­ет строе­ние Зем­ли, её раз­ви­тие и физич. про­цес­сы, про­ис­хо­дя­щие в её недрах и на по­верх­но­сти. В за­ви­си­мо­сти от пред­ме­та ис­сле­до­ва­ния в фи­зи­ке Зем­ли вы­де­ля­ют са­мо­сто­ят. раз­де­лы: сейс­мо­ло­гию, гра­ви­мет­рию, гео­тер­мию, гео­маг­не­тизм (зем­ной маг­не­тизм), гео­ди­на­ми­ку и др. Сей­с­мо­ло­гия да­ёт об­шир­ную ин­фор­ма­цию о внутр. про­цес­сах и строе­нии Зем­ли. По сейс­мо­ло­гич. дан­ным оп­ре­де­ле­но по­ло­же­ние осн. гра­ниц раз­де­ла разл. сло­ёв, ус­та­нов­ле­но рез­ко не­од­но­род­ное строе­ние зем­ной ко­ры, вы­яв­ле­но на­ли­чие неод­но­род­но­стей внут­ри ман­тии и др. осо­бен­но­сти. Све­де­ния о рас­пре­де­ле­нии оча­гов зем­ле­тря­се­ний ис­поль­зу­ют­ся для изу­че­ния совр. тек­то­нич. дви­же­ний и на­пря­жён­но­го со­стоя­ния ли­то­сфе­ры. На­блю­де­ния за уп­ру­ги­ми при­ли­ва­ми твёр­дой обо­лоч­ки по­зво­ля­ют рас­счи­тать не­ко­то­рые фи­зич. па­ра­мет­ры ве­ще­ст­ва Зем­ли, дан­ные о гра­ви­та­ци­он­ном по­ле – оп­ре­де­лить ис­тин­ную фор­му Зем­ли и плот­ность ве­ще­ст­ва в её внутр. зо­нах. Изу­че­ние те­п­ло­во­го по­ля по­зво­ля­ет оце­нить темп-ру в не­драх Зем­ли и су­дить о фи­зич. и хи­мич. про­цес­сах на боль­шой глу­би­не, о рас­пре­де­ле­нии ра­дио­ак­тив­ных эле­мен­тов в Зем­ле на про­тя­же­нии гео­ло­гич. ис­то­рии. Маг­нит­ные на­блю­де­ния да­ют ин­фор­ма­цию о строе­нии и со­ста­ве по­род зем­ной ко­ры, а так­же со­став­ля­ют ос­но­ву для раз­ви­тия тео­рии гео­маг­нит­но­го ди­на­мо – ме­ха­низ­ма ге­не­ра­ции маг­нит­но­го по­ля Зем­ли.

Гид­ро­фи­зи­ка под­раз­де­ля­ет­ся на фи­зи­ку океа­на и фи­зи­ку вод су­ши. Фи­зи­ка океа­на изу­ча­ет ме­ха­нич., элек­трич., аку­стич., оп­тич. и ра­диа­ци­он­ные свой­ст­ва во­ды, а так­же фи­зич. и ди­на­мич. про­цес­сы в океа­не: разл. ви­ды волн в океа­не, при­лив­ные яв­ле­ния и др. Важ­ным на­прав­ле­ни­ем яв­ля­ет­ся ис­сле­до­ва­ние энер­го- и мас­соб­ме­на и взаи­мо­дей­ст­вий в сис­те­ме оке­ан – ат­мо­сфе­ра – су­ша. Фи­зи­ка вод су­ши изу­ча­ет фи­зич. свой­ст­ва и ди­на­ми­ку на­зем­ных и под­зем­ных вод, ру­сло­вые про­цес­сы в ре­ках и ка­на­лах, взаи­мо­дей­ст­вие вод­ных объ­ек­тов с разл. фор­ма­ми рель­е­фа и тех­нич. со­ору­же­ния­ми и ряд др. гид­ро­фи­зич. яв­ле­ний.

Фи­зи­ка ат­мо­сфе­ры изу­ча­ет фи­зич. ме­ха­низ­мы и яв­ле­ния, про­ис­хо­дя­щие в ат­мо­сфе­ре: тер­мо­ди­на­мич. про­цес­сы в ат­мо­сфе­ре, хи­мич. и кол­ло­ид­ный со­став воз­ду­ха, про­цес­сы кон­ден­са­ции и суб­ли­ма­ции во­дя­но­го па­ра, об­ра­зо­ва­ния об­ла­ков, ту­ма­нов и осад­ков, ра­диа­ци­он­ные, оп­тич., элек­трич. и аку­стич. яв­ле­ния в ат­мо­сфе­ре. Ди­на­ми­ка ат­мо­сфе­ры рас­смат­ри­ва­ет про­цес­сы дви­же­ния ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха в со­от­вет­ст­вии с дей­ст­вую­щи­ми си­ла­ми; вклю­чает ста­ти­ку и ки­не­ма­ти­ку ат­мо­сфе­ры. Ат­мо­сфер­ная оп­ти­ка изу­ча­ет оп­тич. яв­ле­ния в ат­мо­сфе­ре, вы­зы­вае­мые рас­сея­ни­ем, по­гло­ще­ни­ем, пре­лом­ле­ни­ем и ди­фрак­ци­ей све­то­вых лу­чей в воз­ду­хе. Фи­зи­ка об­ла­ков и осад­ков ис­сле­ду­ет про­цес­сы об­ра­зо­ва­ния, эво­лю­цию и свой­ст­ва об­ла­ков, а так­же фи­зич. свой­ст­ва осад­ков, вклю­чая ра­диа­ци­он­ные, оп­тич. и элек­трич. яв­ле­ния, свя­зан­ные с об­ла­ка­ми.

В со­от­вет­ст­вии с на­зна­че­ни­ем и ме­то­да­ми ис­сле­до­ва­ния раз­ли­ча­ют тео­ре­тич., экс­пе­рим. и при­клад­ную Г. (см. Гео­фи­зи­че­ские ме­то­ды раз­вед­ки). Гео­фи­зич. ис­сле­до­ва­ния ат­мо­сфе­ры и гид­ро­сфе­ры ис­поль­зу­ют­ся в про­гно­зе по­го­ды, а весь ком­плекс гео­фи­зич. зна­ний – при ос­вое­нии энер­ге­тич. и сырь­е­вых ре­сур­сов Зем­ли. Боль­ши­ми дос­ти­же­ния­ми Г. в по­след­ние го­ды яв­ля­ют­ся ши­ро­ко­мас­штаб­ные ис­сле­до­ва­ния гео­ло­гич. строе­ния и эво­лю­ции дна мо­рей и океа­нов, соз­да­ние на­уч. основ гео­эко­ло­гич. мо­ни­то­рин­га, ком­плекс­ные ис­сле­до­ва­ния оса­доч­ных бас­сей­нов, вклю­чаю­щие изу­че­ние про­цес­сов неф­те- и га­зо­об­ра­зо­ва­ния и неф­те- и га­зо­на­ко­п­ле­ния.

Од­но из на­прав­ле­ний Г. – гео­фи­зи­ка ланд­шаф­та, изу­чаю­щая наи­бо­лее об­щие фи­зич. свой­ст­ва, про­цес­сы и яв­ле­ния, ха­рак­тер­ные для ланд­шаф­тов.