JEOFİZIK

Jeofizik (yerfiziği olarak da bilinir), fiziğin temel ilkelerinden yararlanılarak, suküre ve atmosferi de içerecek biçimde Yer’in araştırılmasını konu edinen bilim dalı. Jeofizik Tarihiinsanoğlunun bilimsel merakını giderme ile ilişkili kuramsal problemlerle ve Yerküre doğal kaynaklarından yarar sağlama ile Yerküre kaynaklı afetlerle ilişkili pratik problemlerle ilişkili olarak gelişmiştir.Sismoloji, depremlerin incelenmesini konu
edinen je o fiz ik dalıdır. Özellikle deprem dalgaları
üzerinde ölçümler yapılarak yerkürenin
iç kesimlerine ilişkin bilgi edinilmeye çalışılır
(bak. D eprem).
Volkanoloji ve jeotermometri, yanardağların
ve Dünya’nın iç ısı kaynaklarının incelenmesidir
(bak. Y anardağ).
Jeomagnetizma, Dünya’nın magnetik alanlarının
incelenmesidir (bak. M agnetik KUTUPLAR;
M agne tîzma),
Fiziksel okyanusbilim’de, okyanus akıntıları,
gelgitler ve dalgalar ele alınır.
Hidroloji, akarsu, göl, buzul ve yeraltı
sularının incelenmesidir (bak. Buzul ÇağI;
D enizler ve Okyanuslar).
Meteoroloji, D ün y a atmosferini inceleyen
bilim dalıdır (bak. Bulut ؛ H a v a ؛ H ava D urum
u ؛ İKLİM; METEOROLOJİ; YAĞMUR).
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 (bak. Kutup I şiklari).
Uygulamalı jeofizikte ise, bütün bu yöntemlerden
yararlanılarak, petrol ve maden
yatakları ile yeraltı su kaynaklarının yeri
belirlenmeye çalışılır.
ilk jeo fizik çalışmalarının IS 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 özelliklerin
i 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 b ir ucundan öbür ucuna
içerden 23 dakikada ulaşır. Nasıl X ışınlarıyla
insan vücudunun röntgen film i çekilirse, sismik
dalgaların yardımıyla da Dünya’nın iç
kesimleri öyle incelenebilir. Zamanla dünyanın
pek çok yerinde kurulan 1.000 kadar
sismograf؛ istasyonundan oluşan bir deprem
inceleme ağı ortaya çıktı. Bu istasyonların
kayıtları A B D ve Avrupa’da toplanarak incelenir. Bu kayıtlardan yararlanılarak, Dünya’
mn 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 b irik tiğ i sanılmaktadır.
Havvaii’deki yanardağ püskürmelerinden
önce ha fif 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 b ir katmanın bulunduğu belirlenmiştir.
A k k o r 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, Bü yük
Okyanus’u çevreleyen “ genç” dağlar ile
A lp ve Himalaya dağ zincirlerinin altında
uzanır. Başka bir önemli deprem kuşağı,
okyanuslardaki sırt sistemi boyunca uzanır.
Bu ik i 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. Bu
konu D Ü N Y A maddesinde ayrıntılı olarak
anlatılmıştır.
Mantonun üst kesiminde levhaların hareket
etmesine yol açan bu ağır hareketlerin yanı
sıra, Dünya’nın iç kesimlerindeki sıvı çekirdek katmanında çok daha etk ili kuvvetler
vardır. Çekirdek katmam 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 kuşaklan oluşur (bak. V an A llen Kuşaklari)
. Dünya’nın magnetik alanı ise magnetik
fırtınalardan etkilenir.
Dünya’nın b ir magnetik alanının bulunması
ve demir bileşikleri içeren minerallerin çok
küçük mıknatıslar gibi davranması nedeniyle,
bazı kay açlar daha oluşurken mıknatıslanır.
Bu mıknatıslanmanın yönü enleme bağlı olarak
değişir. Mıknatıslanma kutuplarda düşey,
ekvatorda ise yatay doğrultudadır. Bazı kayaçlar
b ir 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 e ttikleri, yani sürüklendikleri
anlaşıldı. Mıknatıslanmış kayaçların yaşı
belirlenerek, kıtaların çok eski je o lo jik 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. Buzdağlannın
denizde yüzmesine benzer biçimde,
dağlar da daha yoğun olan mantonun içinde
yüzer ve hafif maddelerden oluşan çok derin
dip bölümlerinin dengeleme kuvvetiyle ayakta
durur (bak. JEOLOJİ).
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 (bak. Gelgît). 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 je ofizik çalışmalarında, örneğin yerçekimi
ve magnetik alan ölçümlerinde, atmosferin
ve okyanuslann 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.
A B D ve SSCB 1957-58 Uluslararası Jeofizik
Y ılı’nda uzaya araştırma uyduları göndereceklerini
açıkladılar. Uluslararası Jeofizik
Y ılı’nda 70 ülkenin bilim adamları görüş ve
bilgi alışverişinde bulundu; uzaya Sputnik ve
Explorer araştırma uyduları fırlatıldı.