Презентация Календарный план занятий по курсу «Основы геофизики и геофизическая экология» гр. З-2Г10 на 2013/2014 уч . год Литература: 1. онлайн

Содержание слайда: Календарный план занятий по курсу «Основы геофизики и геофизическая экология» гр. З-2Г10 на 2013/2014 уч .год Литература: 1. Хмелевской В.К. Геофизика: Учебник. – М.: КДУ, 2009. 2. Трухин В.И., Показеев К.В., Куницин В.Е. Общая и экологическая геофизика. - М.: Физматлит, 2005, (гриф УМО университетов России); 3. Богословский В.А., Жигалин А.Д., ХмелевскойВ.К. Экологическая геофизика. М: МГУ, 2000, (гриф УМО университетов России); Дополнительная: 1. Ерофеев Л.Я., Вахромеев Г.С., Зинченко В.С., Номоконова Г.Г. Физика горных пород: учебник для вузов. – Томск: Издательство ТПУ, 2006. – 520 с. 2. Вахромеев Г.С., Ерофеев Л.Я., Канайкин В.С., Номоконова Г.Г. Петрофизика: Учебник для вузов. – Томск: изд-во Том. ун-та, 1997. 3. Методы полевой геофизика: учебное пособие / Гусев Е.В. ; ТПУ. – Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – 216 с.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Дисциплина «Основы геофизики и геофизической экологии» лекция 1 ВВЕДЕНИЕ

Содержание слайда: 1. Предмет, цель и задачи науки геофизики

Содержание слайда: Объект геофизических исследований: земной шар в целом с его твердой оболочкой, морями и океанами, поверхностными и подземными водами, атмосферой и ближним космосом.

Содержание слайда: Цель геофизических исследований: получении наиболее достоверных сведений о строении недр земли, ее водной и воздушных оболочек, в изучении происхождения и развития нашей планеты.

Содержание слайда: задачи геофизических исследований Изучение происхождения, эволюции и возраста нашей планеты в целом и отдельных ее геосфер. Определение массы и плотности Земли, ее внутреннего строения и состояния, физических свойств, физических и физико-химических процессов, происходящих в твердой, жидкой (гидросфера) и газообразной (атмосфера) оболочках.

Содержание слайда: Связь геофизики с другими науками

Содержание слайда: 2. Место геофизики среди наук о Земле Общая геофизика: 1)– Физика твердой Земли (Физика Земли); 2) -Физика гидросферы, или гидрофизика; 3) -Физика атмосферы и ближнего космоса.

Содержание слайда: 1. Физика Земли изучает механизм происхождения и развития Земли в целом и отдельных геосфер, а также ее возраст, состав, внутреннее строение и физические свойства земной коры, мантии и ядра и происходящие в них физические, химические и механические процессы; исследует процессы и явления, возникающие вследствие взаимодействия между Землей и планетами Солнечной системы.

Содержание слайда: Решением этих задач занимаются науки геофизического цикла: гравиметрия–учение о силе тяжести и методах ее измерения; сейсмология и сейсмометрия – соответственно учения о землетрясениях и методах их регистрации; геотермика–учение о тепловых процессах, происходящих на земном шаре, и об энергетике недр нашей планеты;

Содержание слайда: Физика Земли Физика Земли геомагнетизм–учение о магнитном поле Земли, его происхождении, напряженности и вариациях земного магнетизма; геоэлектрика–учение об электрическом поле Земли, распределении и механизме электропроводности в ее недрах; радиометрия – наука, изучающая естественные радиоактивные процессы, которые происходят в недрах Земли;

Содержание слайда: Разведочная геофизика - научно-прикладной раздел физики твердой Земли: Разведочная геофизика - научно-прикладной раздел физики твердой Земли: предназначена для изучения верхних слоев Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, решения инженерно-геологических, гидрогеологических, экологических и других задач; базируется на изучении естественных и искусственно создаваемых физических полей Земли; Объектами исследования являются осадочный чехол, кристаллический фундамент, земная кора и верхняя мантия общей глубиной до 100 км.

Содержание слайда: В последние годы в рамках разведочной геофизики стала интенсивно развиваться техногенная геофизика. В последние годы в рамках разведочной геофизики стала интенсивно развиваться техногенная геофизика. Задачи: создание методов мониторинга, т.е. систем изучения, слежения и контроля за состоянием среды в результате деятельности человека (в том числе контроля загрязнения и экологической охраны подземных вод и геологической среды).

Содержание слайда: 2.Физика гидросферы (гидрофизика) изучает физические свойства воды во всех трех ее агрегатных состояниях и процессы, происходящие в гидросфере; рассматривает общие процессы в водных объектах и в запасах влаги на поверхности Земли независимо от особенностей данного географического объекта (моря, озера, реки и т. д.); подразделяется на Физику вод суши и Физику моря.

Содержание слайда: Основной предмет исследования Основной предмет исследования Физики вод суши – это реки, озера, водохранилища, ледники, подземные и поверхностные воды. Проводится исследование физических процессов: - испарения в природных условиях; -нагpeвания и охлаждения водоемов; -образования, нарастания и исчезновения льда; -формирования и таяния снежного покрова и др.

Содержание слайда: Основной предмет исследования Физики моря - моря и океаны. Изучаются: - физические, химические, геологические и биологические процессы, протекающие в океанах и морях; - закономерности возникновения и развития волн и течений, распространения тепла, звука и света в морской воде, взаимодействия океана и атмосферы. . .

Содержание слайда: 3. Физика атмосферы и ближнего космоса 1) Метеорология, наиболее разработанная область геофизики, изучает состав, строение, свойства воздушной оболочки Земли и происходящие в ней физические процессы и явления, а также их взаимодействие с земной поверхностью и ближним космосом. 2) Аэрономия (или физика верхней атмосферы) изучает процессы в высоких слоях атмосферы, отдаленные от земной поверхности на сотни и тысячи километров

Содержание слайда: В последние десятилетия наметилось деление физики атмосферы на такие самостоятельные научные дисциплины, как В последние десятилетия наметилось деление физики атмосферы на такие самостоятельные научные дисциплины, как - динамика атмосферы; - физика пограничного слоя; - физика облаков и осадков; - учение о лучистой энергии Солнца и Земли (актинометрия); - атмосферная оптика; - атмосферное электричество; - спутниковая метеорология.

Содержание слайда: 3. Основные геофизические понятия и определения 1) геофизическое поле и его характеристики – геофизические параметры (величины); 2) напряженность; 3) потенциал; 4) геофизическое явление.

Содержание слайда: 1. Геофизическое поле Физическое (или геофизическое) поле – это форма существования материи, связывающая элементарные частицы вещества друг с другом в единые системы и перемещающие с конечной скоростью действие одних частиц на другие (т. е. осуществляющие взаимодействие этих частиц).

Содержание слайда: Физические поля, изучаемые в геофизике: гравитационное поле; магнитное поле; электроволновое (электромагнитное) поле; сейсмоволновое (поле упругих колебаний или сейсмоакустическое); тепловое поле; радиационное поле.

Содержание слайда: Общим для всех физических полей является постоянное взаимодействие элементарных частиц. Общим для всех физических полей является постоянное взаимодействие элементарных частиц. Так, в гравитационном и барическом полях происходит взаимодействие масс частиц; в электрическом–взаимодействие между движущимися электрическими зарядами;

Содержание слайда: в геомагнитном–между электрическими зарядами и спиновыми носителями магнетизма (электроны, протоны и др.); в сейсмическом – передача упругих колебаний, возникающих при землетрясениях и искусственных взрывах, в термическом – взаимодействие энергий частиц, в радиоактивном – ядерных излучений.

Содержание слайда: Указанные взаимодействия масс, энергий, колебаний, излучений и т. д. происходят как внутри каждого геологического тела, каждой горной породы и каждой геосферы, так и между ними, и особенно на границах их соприкосновения.

Содержание слайда: Источниками физических полей является вся Земля в целом, все геосферы, любое геологическое тело, любая горная порода, любое искусственное сооружение. Источниками физических полей является вся Земля в целом, все геосферы, любое геологическое тело, любая горная порода, любое искусственное сооружение. Все объекты порождают вокруг и внутри себя гравитационное, магнитное, тепловое, радиоактивное, электрическое поля, а при механическом и другом воздействии на них становятся источником полей упругих колебаний. Измеряя величины (параметры) внешних физических полей, можно судить об источниках этих полей.

Содержание слайда: КЛАССИФИКАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ 1) -стационарное (установившееся), если в каждой точке пространства оно не меняется с течением времени; -нестационарное (неустановившееся), если таковое изменение имеет место.

Содержание слайда: 2) 2) -скалярное (например, поле температур или поле плотностей); - векторное (например, поле сил тяготения или электромагнитное поле и др.)

Содержание слайда: 3) - естественное (например, гравитационное, геомагнитное, электрическое, термическое, поле естественных ядерных излучений, сейсмическое (возникшее в результате упругих колебаний при землетрясениях); - искусственное возбуждается по заданию экспериментатора.

Содержание слайда: 2. Геофизический параметр Каждое геофизические поле определяется своими присущими ему параметрами (величинами). Геофизический параметр – это величина, значения которой служат для различия элементов геофизических полей. Геофизическое поле характеризует пространственное распределение геофизических параметров, которые изменяются во времени.

Содержание слайда: ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ГРАВИТАЦИОННОЕ - ускорение свободного падения (g) ТЕРМИЧЕСКОЕ – температура (T (K), t (0 C) ГЕОМАГНИТНОЕ - полный вектор напряженности (T) и его горизонтальная составляющая (H), угол склонения (D), угол наклонения (J) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ - магнитная (H) и электрическая (E) составляющие вектора напряженности УПРУГОЕ – время и скорости распространения продольных (Vp) и поперечных (Vs) упругих волн РАДИАЦИОННОЕ – интенсивность естественного излучения (Jγ), искусственно вызванных (Jγγ, Jnn) БАРИЧЕСКОЕ – давление (Р)

Содержание слайда:

Содержание слайда: Потенциальное поле изображают в виде линий лучей, расходящихся (или сходящихся) в радиальном направлении. Такие линии получили название линий вектора напряженности.

Содержание слайда: Свойства напряженности потенциального поля 1. Напряженность поля точечного источника убывает пропорционально квадрату расстояния от него. 2. Если поле создается несколькими источниками, то напряженность такого поля равна векторной сумме напряженностей, создаваемой в данной точке каждым источником в отдельности. В этом выражается важный в геофизике: принцип суперпозиции.

Содержание слайда: 4. Потенциал геофизического поля (U)

Содержание слайда: 4. Потенциал геофизического поля (U)

Содержание слайда: 5. Геофизическое явление Это определенный физический процесс, сопровождающийся резким (качественным) изменением состояния геофизических полей или отдельных их сторон.

Содержание слайда: П о л я р н ы е с и я н и я

Содержание слайда: магнитные бури

Содержание слайда: грозы

Содержание слайда: землетрясения

Содержание слайда: движение магнитных полюсов

Содержание слайда: образование и таяние льда и снежного покрова

Содержание слайда:

Содержание слайда: снежные лавины

Содержание слайда: сели

Содержание слайда: земные и морские приливы

Содержание слайда: Извержение вулканов

Содержание слайда: 4. МЕТОДЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ I. По месту проведения:

Содержание слайда: 2. Воздушные, АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ

Содержание слайда: 3. Морские, речные

Содержание слайда: II. По видам физических полей и изучаемым физическим свойствам: 1. Магнитные 2. Гравиметрические 3. Ядерно-физические 4. Сейсмические 5. Термические

Содержание слайда: III. По способу изучения и передачи информации: -дистанционные -непосредственного измерения на месте

Содержание слайда: В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ МЕТОДЫ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЕЛЯТСЯ НА: 1 – МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ, СОСТАВА И СВОЙСТВ ГЕОСФЕР 2 – МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, ВЕЛИЧИН, ЯВЛЕНИЙ

Содержание слайда: МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ, СОСТАВА И СВОЙСТВ ГЕОСФЕР включают: 1- методы прямого и косвенного зондирования оболочек Земли 2-комплексный метод зондирования геосфер из космического пространства

Содержание слайда: Кольская сверхглубокая скважина

Содержание слайда: МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, ВЕЛИЧИН, ЯВЛЕНИЙ -метод стационарных наблюдений -экспедиционный метод -экспериментальные исследования -метод теоретического анализа