b'\n_START_ARTICLE_\nGeofizika\n_START_SECTION_\nZgodovina\n_START_PARAGRAPH_\nGeofizika je od sorodnih ved, kot so geologija, fizi\xc4\x8dna geografija, astronomija, meteorologija in fizika odcepila od 19. stoletja. Mnogo geofizikalnih pojavov pa so znanstveniki preteklosti preu\xc4\x8devali \xc5\xbee od anti\xc4\x8dnih \xc4\x8dasov naprej.\n_START_SECTION_\nAntika in klasi\xc4\x8dno obdobje\n_START_PARAGRAPH_\nMagnetni kompas naj bi se prvi\xc4\x8d pojavil v 4. st. pr. n. \xc5\xa1t. na Kitajskem, ki so se uporabljali za potrebe feng shui-ja ter za navigacijo. V pomorstvu se je kompas pri\xc4\x8del uporabljati \xc5\xa1ele po razvoju dobrih \xc5\xbeeleznih igel, ki se niso tako hitro razmagnetile. Prve omembe kompasa v Evropi so od leta 1190 naprej._NEWLINE_Okoli 240 pr. n. \xc5\xa1t. je Eratosten iz Cirene pri\xc5\xa1el do sklepa, da je Zemlja okrogla, ter s pomo\xc4\x8djo trigonometrije in kotov Sonca v razli\xc4\x8dnih krajih v Egiptu izra\xc4\x8dunal Zemljin obseg. Poleg tega je razvil sistem zemljepisnih \xc5\xa1irin in dol\xc5\xbein._NEWLINE_En izmed najzgodnej\xc5\xa1ih, \xc4\x8de ne prvi seizmolo\xc5\xa1ki instrument je seizmoskop, ki ga je leta 132 razvil Zhang Heng. Njegov izum je bil posoda, na kateri je bilo osem zmajev in \xc5\xbeab. Ob potresu je zmaju iz gobca v \xc5\xbeabo padla kroglica. Na podlagi kroglic v \xc5\xbeabah so lahko takratni znanstveniki ugotavljali smer potresa.\n_START_SECTION_\nZa\xc4\x8detki v moderni znanosti\n_START_PARAGRAPH_\nPomembna izdaja iz podro\xc4\x8dja geofizike, ki je ozna\xc4\x8devala pri\xc4\x8detek moderne znanosti, je bilo poro\xc4\x8dilo De Magnete avtorja Williama Gilberta, v katerem so bili opisani najrazli\xc4\x8dnej\xc5\xa1i poskusi iz podro\xc4\x8dja magnetizma. Avtor je v poro\xc4\x8dilu pri\xc5\xa1el do sklepa, da kompasi ka\xc5\xbeejo proti severu, ker je Zemlja magnetna._NEWLINE_Leta 1687 je Isaac Newton izdal Principia, ki je, poleg temeljev klasi\xc4\x8dne mehanike ter gravitacije, razlo\xc5\xbeila tudi vrsto geofizikalnih pojavov, med drugim plimovanje in precesijo._NEWLINE_Prvi seizmometer, ki je lahko neprekinjeno bele\xc5\xbeil seizmi\xc4\x8dno aktivnost, je 1844 izdelal James Forbes.\n_START_SECTION_\nFizikalni pojavi in aplikativna geofizika\n_START_PARAGRAPH_\nGeofizika je izjemno interdisciplinarna veda, dognanja geofizikov predstavljajo pomemben prispevek k bazi znanja na vseh podro\xc4\x8djih zemeljskih znanosti. To poglavje je namenjeno opisu fizikalnih pojavov, ki jih prou\xc4\x8duje geofizika, ter obrazlo\xc5\xbeitvi njihove povezave z Zemljo ter njeno okolico.\n_START_SECTION_\nGravitacija\n_START_PARAGRAPH_\nGravitacijski privlak Lune in Sonca povzro\xc4\x8di nastanek dveh plim in osek vsak lunin dan, ki je dolg 24 ur in 50 minut. Plima in oseka se torej izmenjujeta na vsakih 12 ur in 25 minut._NEWLINE_Gravitacija je razlog, da vi\xc5\xa1je le\xc5\xbee\xc4\x8de kamnine s svojo te\xc5\xbeo pritiskajo na ni\xc5\xbeje le\xc5\xbee\xc4\x8de kamnine, zaradi \xc4\x8desa se slednjim premosorazmerno z globino pove\xc4\x8duje gostota. Meritve gravitacijskega pospe\xc5\xa1ka in gravitacijskega potenciala na Zemljinem povr\xc5\xa1ju se lahko uporabijo pri iskanju zalog mineralnih surovin. Povr\xc5\xa1insko gravitacijsko polje nam lahko nudi informacijo o dinamiki tektonskih plo\xc5\xa1\xc4\x8d. Geoid predstavlja geopotencialno povr\xc5\xa1ino in je ena izmed definicij oblike Zemlje.\n_START_SECTION_\nToplotni tok\n_START_PARAGRAPH_\nOhlajanje Zemlje ima za posledico nastanek toplotnega toka, s katerim preko geodinama nastane Zemljino magnetno polje. Poleg tega je toplotni tok preko konvekcije v pla\xc5\xa1\xc4\x8du razlog za premikanje tektonskih plo\xc5\xa1\xc4\x8d. Glavni notranji vir toplote je razpad radiogenih izotopov, ostali viri pa so \xc5\xa1e ostanki akrecijske energije, plimovanje, gravitacijska diferenciacija, kemi\xc4\x8dne reakcije ter tektonski, metamorfni in diagenetski procesi. Toplota se proti povr\xc5\xa1ini prena\xc5\xa1a ve\xc4\x8dinoma s procesom toplotne konvekcije, v litosferi ter na meji med jedrom in pla\xc5\xa1\xc4\x8dem pa \xc5\xa1e prena\xc5\xa1a s procesom prevajanja. Nekaj toplote je na povr\xc5\xa1je prine\xc5\xa1eno s\xc2\xa0\xc2\xbbstebri\xc2\xab\xc2\xa0magme, ki izvirajo iz globljih delov pla\xc5\xa1\xc4\x8da. Toplotni tok na Zemljinem povr\xc5\xa1ju zna\xc5\xa1a 4.2 \xc3\x97 1013 W in se ga lahko izkori\xc5\xa1\xc4\x8da kot vir geotermalne energije.\n_START_SECTION_\nElasti\xc4\x8dno valovanje\n_START_PARAGRAPH_\nSeizmi\xc4\x8dno valovanje je elasti\xc4\x8dno valovanje, ki potuje skozi Zemljino notranjost ali po njeni povr\xc5\xa1ini. Premike tal, ki jih povzro\xc4\x8dajo seizmi\xc4\x8dni valovi, se meri z uporabo seizmografi. Potresi ter eksplozije predstavljajo to\xc4\x8dkovni vir seizmi\xc4\x8dnih valov, ki jih zaznamo na potresnih opazovalnicah. V primeru, da je na voljo ve\xc4\x8d zapisov istega vira seizmi\xc4\x8dnega valovanja iz razli\xc4\x8dnih opazovalnic, se lahko dolo\xc4\x8di lokacijo vira. Lokacije potresov lahko dajejo pomembno informacijo o tektoniki plo\xc5\xa1\xc4\x8d ali o konvekciji v pla\xc5\xa1\xc4\x8du._NEWLINE_Zapisi seizmi\xc4\x8dnih valov pa dajejo tudi pomembno informacijo o elasti\xc4\x8dnih lastnostih podpovr\xc5\xa1ja regije, skozi katero so potovali. V primeru, da pride do hitrih sprememb v gostoti ali sestavi kamnine, skozi katero potuje seizmi\xc4\x8dno valovanje, pride do odbojev seizmi\xc4\x8dnih valov, katere lahko z ustreznimi instrumenti zaznamo. Na podlagi odbitih seizmi\xc4\x8dnih valov se lahko ugotavlja zgradbo v zgornjih nekaj 100 metrih od povr\xc5\xa1ine. Globoko zgradbo Zemlje pa prou\xc4\x8dujemo s pomo\xc4\x8djo refraktiranih seizmi\xc4\x8dnih valov._NEWLINE_Potresi ljudem predstavljajo gro\xc5\xbenjo, zato je razumevanje mehanizmov razli\xc4\x8dnih tipov potresov zelo pomembno za bolj\xc5\xa1e dolo\xc4\x8danje potresne nevarnosti ter za izbolj\xc5\xa1evanje in razvoj novih metod v potresnem in\xc5\xbeenirstvu.\n_START_SECTION_\nElektri\xc4\x8dnost\n_START_PARAGRAPH_\nV bli\xc5\xbeini Zemljine povr\xc5\xa1ine se nahaja elektri\xc4\x8dno polje velikosti 120 V/m. Trdna Zemlja ima zna\xc4\x8daj negativno nabite krogle, nasprotno pa je atmosfera pozitivno nabita, ker jo obstreljujejo kozmi\xc4\x8dni \xc5\xbearki. V globalnem merilu elektri\xc4\x8dni tok velikosti pribli\xc5\xbeno 1800 A te\xc4\x8de iz ionosfere navzdol na povr\xc5\xa1ino in preko Zemlje ter se v atmosfero vra\xc4\x8da preko neviht v obliki strel._NEWLINE_V geofizikalnih raziskavah se uporabljajo razli\xc4\x8dne elektri\xc4\x8dne metode. Pri metodah inducirane polarizacije in elektri\xc4\x8dne upornostne tomografije je potreben dodaten elektri\xc4\x8dni tok, ki ga v zemljo dovajamo z uporabo dveh elektrod. Pri metodi lastnega potenciala pa z elektrodo preu\xc4\x8dujemo razliko v elektri\xc4\x8dnem potencialu glede na referen\xc4\x8dno elektrodo. Med elektri\xc4\x8dne metode spada tudi merjenje telurskih tokov, iz gostote katerih lahko ugotavljamo spremembe v elektri\xc4\x8dni upornosti podpovr\xc5\xa1inskih struktur.\n_START_SECTION_\nElektromagnetno valovanje\n_START_PARAGRAPH_\nElektromagnetna valovanja se pojavljajo v ionosferi, magnetosferi ter v Zemljinem teko\xc4\x8dem zunanjem jedru. V slednjem prihaja do pojava geodinama, elektri\xc4\x8dni tokovi v visoko prevodnem teko\xc4\x8dem \xc5\xbeelezu z elektromagnetno indukcijo povzro\xc4\x8dajo nastanek magnetnih polj._NEWLINE_Med pogostej\xc5\xa1e elektromagnetne metode, ki jih uporabljamo pri geofizikalnih raziskavah spada magnetotelurika.\n_START_SECTION_\nMagnetizem\n_START_PARAGRAPH_\nZemljino magnetno polje varuje planet pred \xc5\xa1kodljivimi u\xc4\x8dinki son\xc4\x8devih vetrov, od pojava prvih kompasov pa se uporablja tudi za navigacijo. Njegov nastanek je posledica obstoja geodinama v teko\xc4\x8dem zunanjem jedru._NEWLINE_Magnetno polje Zemlje ima obliko nagnjenega dipola, geomagnetni pol giblje v bli\xc5\xbeini geografskega pola ki se s \xc4\x8dasom spreminja, kar poznamo pod izrazom geomagnetna sekularna variacija. Ve\xc4\x8dinoma se geomagnetni pol giblje v bli\xc5\xbeini geografskega pola, poznamo pa tudi obrate geomagnetnih polov, ko se polarnost geomagnetnega polja zamenja. Obdobja normalne (severni magnetni pol se nahaja v bli\xc5\xbeini ju\xc5\xbenega geografskega pola) in reverzne polarnosti (severni magnetni pol se nahaja v bli\xc5\xbeini severnega geografskega pola) se izmenjujeta v intervalih dolgih od 50.000 do 5 milijonov let. V zadnjih 83 milijonih let je nastopilo 184 intervalov, pri \xc4\x8demer se je zadnji obrat zgodil pred pribli\xc5\xbeno 41.000 leti._NEWLINE_Geologi opazujejo geomagnetne obrate v magmatskih kamninah oceanske skorje, kjer so zapisani z naravno remanentno magnetizacijo. Posamezni intervali normalne ali inverzne polarnosti se izmenjujejo v obliki pasov magnetnih anomalij, ki so vzporedni centrom raz\xc5\xa1irjanja oceanske skorje \xe2\x80\x93 oceanskim grebenom. Na podlagi teh pasov lahko sklepamo na hitrost in smer premikanja tektonskih plo\xc5\xa1\xc4\x8d. Poleg tega se v magnetostratigrafiji podatki o magnetnih obratih lahko uporabljajo kot pripomo\xc4\x8dek za korelacijo kamnin, kar nam pomaga dolo\xc4\x8devati geolo\xc5\xa1ka \xc4\x8dasovna obdobja in izdelovati geolo\xc5\xa1ke \xc4\x8dasovne lestvice.\n_START_SECTION_\nRadioaktivnost\n_START_PARAGRAPH_\nRadioaktivni razpad prispeva pribli\xc5\xbeno 80% k Zemljini notranji toploti, pri \xc4\x8demer poganja geodinamo ter tektoniko plo\xc5\xa1\xc4\x8d. Najve\xc4\x8d toplote proizvajajo izotopi kalij-40, uran-238, uran-235 ter torij-232. Radioaktivni elementi se uporabljajo pri radiometri\xc4\x8dnem datiranju, ki je glavni pripomo\xc4\x8dek za dolo\xc4\x8danje absolutne starosti v geokronologiji. Nestabilni izotopi imajo znane razpadne \xc4\x8dase, tako lahko razli\xc4\x8dne izotope uporabljamo za natan\xc4\x8dno dolo\xc4\x8devanje starosti tako bli\xc5\xbenjih, kot zelo oddaljenih dogodkov v razli\xc4\x8dnih geolo\xc5\xa1kih dobah.\n_START_SECTION_\nDinamika teko\xc4\x8din\n_START_PARAGRAPH_\nNa Zemlji se gibanje teko\xc4\x8dine pojavlja v magnetosferi, atmosferi, oceanu, pla\xc5\xa1\xc4\x8du ter v zunanjem jedru. Pla\xc5\xa1\xc4\x8d je zelo viskozen, a se dolgoro\xc4\x8dno obna\xc5\xa1a kot teko\xc4\x8dina, kar potrjujejo pojavi, kot do izostazija, dvigovanje pla\xc5\xa1\xc4\x8dnega materiala zaradi vzgona ter upogibanje skorje pod obte\xc5\xbeitvijo in ob razbremenitvi. Teko\xc4\x8de obna\xc5\xa1anje pla\xc5\xa1\xc4\x8da je mehanizem poganjanja tektonike plo\xc5\xa1\xc4\x8d, teko\xc4\x8de obna\xc5\xa1anje materiala v zunanjem jedru pa je vir energije, ki poganja geodinamo._NEWLINE_Dinamika teko\xc4\x8din v geofiziki je pomembno orodje v fizi\xc4\x8dni oceanografiji in v meteorologiji. Mo\xc4\x8dan vpliv na dinamiko teko\xc4\x8din ima tudi rotacija Zemlje, kar poznamo pod izrazom Coriolisov efekt, ki v atmosferi povzro\xc4\x8da nastanek Rossby-jevih valov ter vpliva na smer vrtenja neviht. V oceanu in Coriolisov efekt vpliv na nastanek Kelvinovih valov ter Ekmanovih spiral, v zunanjem jedru pa vpliva na nastanek Taylorjevih stebrov.\n_START_SECTION_\nFizikalne lastnosti mineralov\n_START_PARAGRAPH_\nNa podlagi poznavanja fizikalnih lastnosti mineralov lahko s pomo\xc4\x8djo seizmologije, geotermalnega gradienta in drugih podatkov sklepamo o notranji sestavi Zemlje. Med preu\xc4\x8devane lastnosti spadajo elasti\xc4\x8dne lastnosti, fazni diagrami , to\xc4\x8dke tali\xc5\xa1\xc4\x8d, ena\xc4\x8dbe stanj mineralov ter reolo\xc5\xa1ke lastnosti in zmo\xc5\xbenosti te\xc4\x8denja kamnin. Kamnine se v kratkih \xc4\x8dasovnih obdobjih deformirajo z lomom, dolgoro\xc4\x8dno pa deformacija lahko poteka z lezenjem. Temperatura in tlak vplivata na viskoznost kamnin, ki vpliva gibanje tektonskih plo\xc5\xa1\xc4\x8d.\n_START_SECTION_\nSestava Zemlje\n_START_PARAGRAPH_\nNa podlagi informacij, ki jih pridobimo iz seizmologije, toplotnega toka na povr\xc5\xa1ini ter fizikalnih lastnosti mineralov, lahko sklepamo na modele Zemljine notranjosti, ki opisujejo njeno sestavo, gostoto, temperaturo in tlak. Povpre\xc4\x8dna specifi\xc4\x8dna gostota Zemljinih kamnin (5.515 g/m3) je znatno ve\xc4\x8dja kot specifi\xc4\x8dna gostota kamnin pri povr\xc5\xa1ju (2.7\xe2\x80\x933.3 g/m3). Iz \xc4\x8desar sledi, da je globlji material gostej\xc5\xa1i. Nara\xc5\xa1\xc4\x8danje gostote z globino potrjuje tudi nizek vztrajnostni moment, ki bi po izra\xc4\x8dunu za Zemljo s stalno gostoto moral bitji ve\xc4\x8dji. Gostota se z globino ne pove\xc4\x8duje le zaradi sestave, ampak tudi zaradi u\xc4\x8dinka kompresije, njen dele\xc5\xbe vpliva na gostoto lahko izra\xc4\x8dunamo z Adams-Williamsonovo ena\xc4\x8dbo._NEWLINE_Pri prou\xc4\x8devanju seizmi\xc4\x8dnih valov je leta 1936 danska seizmologinja Inge Lehmann odkrila diskontinuiteto med zunanjim teko\xc4\x8dim in notranjim trdnim jedrom, ki je po njej bila poimenovana diskontinuiteta Lehmannove. Do odkritja je pri\xc5\xa1la na podlagi dejstva, da so v zunanjem jedru potovali samo P-valovi, ker teko\xc4\x8dine nimajo stri\xc5\xbene trdnosti, torej po njih S-valovi ne morejo potovati. Nasprotno pa sta skozi notranje jedro lahko potovali obe vrsti valov. Teko\xc4\x8dino zunanjega jedra sestavlja visoko prevodna snov, zaradi katere ima Zemlja magnetno polje, notranje jedro pa je zaradi izrednih pritiskov trdno._NEWLINE_Na podlagi prou\xc4\x8devanja seizmi\xc4\x8dnih zapisov teleseizmov, oddaljenih in mo\xc4\x8dnih potresov, ki potujejo skozi celotno Zemljo, lahko dolo\xc4\x8dimo \xc5\xa1e ostale diskontinuitete seizmi\xc4\x8dnih hitrosti, ki ozna\xc4\x8dujejo pomembne sloje Zemlje. Tako je, med drugim, mo\xc5\xbeno dolo\xc4\x8diti notranje jedro, zunanje jedro, pla\xc5\xa1\xc4\x8d, litosfero in skorjo. Pla\xc5\xa1\xc4\x8d se deli \xc5\xa1e na D sloj, spodnji pla\xc5\xa1\xc4\x8d, prehodno obmo\xc4\x8dje in zgornji pla\xc5\xa1\xc4\x8d. Meja med pla\xc5\xa1\xc4\x8dem in skorjo se po hrva\xc5\xa1kem meteorologu in seizmologu Andriji Mohorovi\xc4\x8di\xc4\x87u imenuje Mohorovi\xc4\x8di\xc4\x87eva diskontinuiteta ali kraj\xc5\xa1e MOHO._NEWLINE_Seizmi\xc4\x8dni model Zemlje ne obravnava sestave Zemljinih slojev, zato za popoln model Zemljine notranjosti potrebujemo \xc5\xa1e podatke o fizikalnih lastnostih mineralov, da lahko sklepamo o njeni sestavi. Ker so lastnosti mineralov v veliki meri odvisne od temperature, moramo poznati tudi spreminjanje geotermalnega gradienta, ki nam pove, kako se z globino spreminja temperatura v notranjosti Zemlje. Glavni model, ki se uporablja za dolo\xc4\x8devanje zgradbe notranjosti Zemlje, je PREM (Preliminary Reference Earth Model), ki se v skladu z novimi dognanji stalno spreminja in izbolj\xc5\xa1uje.\n_START_SECTION_\nMagnetosfera\n_START_PARAGRAPH_\nV primeru, da ima planet dovolj mo\xc4\x8dno magnetno polje, interakcija slednjega s Son\xc4\x8devim vetrom, tokom nabitih delcev, ustvari magnetosfero. Z vesoljskimi sondami so v preteklosti premerili Zemljino magnetno polje in ugotovili, da se proti Soncu razteza na dol\xc5\xbeini pribli\xc5\xbeno desetih Zemljinih radijev. Pasovi v magnetosferi, v katerih se nahaja ve\xc4\x8d nabitih delcev Son\xc4\x8devega vetra, se imenujejo Van Allenovi radiacijski pasovi.\n_START_SECTION_\nGeodezija in geofizika\n_START_PARAGRAPH_\nMeritve v geofizikalnih raziskavah potekajo v to\xc4\x8dno dolo\xc4\x8denem \xc4\x8dasu v to\xc4\x8dno dolo\xc4\x8denem prostoru, natan\xc4\x8dno dolo\xc4\x8devanje lokacije in meritve gravitacije pa sta domeni geodezije, zato sta ena in druga znanost med seboj zelo povezani._NEWLINE_Absolutno pozicijo najpogosteje dolo\xc4\x8damo z GPS (Global Positioning System) sistemi. Lokacija je dolo\xc4\x8dena v treh dimenzijah z izra\xc4\x8dunom na podlagi trajanja potovanja radijskega valovanja med sprejemnikom na Zemlji, ter \xc5\xa1tiri ali ve\xc4\x8d vidnimi sateliti na nebu. Drugi na\xc4\x8din dolo\xc4\x8danja polo\xc5\xbeaja se imenuje opti\xc4\x8dna astronomija, ki za izra\xc4\x8dun geodetskih koordinat uporablja astronomske koordinate in lokalni vektor gravitacije. Relativne polo\xc5\xbeaje dveh ali ve\xc4\x8d to\xc4\x8dk pa lahko dolo\xc4\x8damo z VLBI metodo._NEWLINE_Meritve gravitacije so v geodeziji pomembne, ker mora vpliv gravitacije na meritve biti znan, da lahko geodeti \xc4\x8dim bolj natan\xc4\x8dno dolo\xc4\x8dijo koordinate. Meritve gravitacije na kopnem potekajo s pomo\xc4\x8djo gravimetrov, ki se jih postavi po povr\xc5\xa1ini ali pa se obravnavano podro\xc4\x8dje preleti s helikopterjem ali letalom. Od 60. let prej\xc5\xa1njega stoletja se Zemljino gravitacijsko polje lahko meri tudi s pomo\xc4\x8djo analize gibanja satelitov. Leta 2002 je NASA izstrelila satelit GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment), kjer dva satelita na podlagi razdalje med njima ugotavljata razlike in spreminjanje gravitacijskega polja Zemlje. Meritve so bile tako natan\xc4\x8dne, da so zaznali spremembe gravitacije zaradi sprememb v oceanskih tokovih, odtoka padavinske vode, izkori\xc5\xa1\xc4\x8danja podzemne vode ter taljenja ledenih pokrovov in ledenikov.'