Cov Ntsiab Lus Tseem Ceeb ntawm Physics thiab Mathematics hauv Geophysics
Geophysics yog ib ceg ntawm geology uas siv cov ntsiab cai ntawm physics thiab lej los kawm txog cov qauv thiab dynamics ntawm lub ntiaj teb. Cov kev kawm no siv cov txheej txheem los ntsuas lub ntiaj teb cov yam ntxwv thiab txhais cov ntaub ntawv los nrhiav cov lus zais txog nws cov khoom sib xyaw, cov qauv, thiab cov txheej txheem geological uas tshwm sim hauv nws. Hauv tsab xov xwm no, peb yuav tham txog cov hauv paus ntawm physics thiab lej uas tsim lub hauv paus ntawm geophysics.
1. Cov Ntsiab Cai ntawm Physics hauv Geophysics
Geophysics vam khom cov ntsiab cai tseem ceeb ntawm physics kom nkag siab txog tej xwm txheej ntuj tsim. Qee cov ntsiab cai tseem ceeb tshaj plaws suav nrog:
a. Lub ntiajteb txawj nqus
Lub ntiajteb txawj nqus yog lub zog nyiam ntawm ob lub pawg. Hauv cov ntsiab lus ntawm geophysics, kev kawm txog lub ntiajteb txawj nqus (gravimetry) cuam tshuam nrog kev ntsuas qhov sib txawv hauv lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub ntiaj teb los txiav txim siab qhov sib txawv ntawm qhov ceev hauv lub ntiaj teb. Lub hauv paus ntsiab lus no yog siv rau hauv kev tshawb nrhiav roj thiab roj av, nrog rau kev nkag siab txog cov qauv geological xws li hav thiab roob.
b. Kev sib nqus
Kev sib nqus suav nrog kev ntsuas lub ntiaj teb lub zog sib nqus, uas cuam tshuam los ntawm cov pob zeb hauv cov pob zeb. Cov ntaub ntawv sib nqus tuaj yeem qhia txog qhov tsis zoo uas qhia tias muaj cov khoom siv tseem ceeb, xws li hlau ore. Cov cuab yeej sib nqus rhiab heev siv los ntes cov kev hloov pauv hauv lub zog sib nqus nrog qhov tseeb siab heev.
c. Kev Faib Tawm ntawm Cov Ntxaib Av Qeeg
Cov nthwv dej av qeeg yog cov kev co uas taug kev hla lub ntiaj teb los ntawm av qeeg lossis kev tawg uas tib neeg ua. Los ntawm kev tshuaj xyuas qhov ceev, txoj kev, thiab hom nthwv dej av qeeg thaum lawv hla dhau ntau txheej ntawm lub ntiaj teb, cov kws tshawb fawb txog geophysic tuaj yeem ua qauv rau lub ntiaj teb cov qauv sab hauv. Cov txheej txheem no tseem ceeb heev rau kev tshawb nrhiav hydrocarbon thiab kev kwv yees av qeeg.
d. Lub zog cua sov hauv av
Kev tshawb fawb txog geothermal yog kev kawm txog qhov kub ntawm lub ntiaj teb. Los ntawm kev ntsuas qhov sib txawv ntawm qhov kub uas tawm los ntawm sab hauv ntawm lub ntiaj teb mus rau saum npoo av, qhov kev tshawb fawb no pab tshawb nrhiav cov chaw muaj zog geothermal thiab nkag siab txog cov txheej txheem volcanic thiab cov dej num hydrothermal.
2. Cov Ntsiab Cai Txog Kev Ua lej Hauv Geophysics
Kev suav lej yog ib qho cuab yeej tseem ceeb uas siv rau hauv kev ua qauv, kev tshuaj xyuas cov ntaub ntawv, thiab kev daws teeb meem hauv geophysics. Qee cov ntsiab cai lej tseem ceeb hauv geophysics suav nrog:
a. Kev suav lej
Kev suav lej siv los ua qauv thiab tshuaj xyuas kev hloov pauv ntawm lub cev hauv lub sijhawm thiab qhov chaw. Cov qauv sib txawv uas piav qhia txog kev nthuav dav ntawm nthwv dej seismic, kev ntws cua sov, thiab kev txav mus los hauv lub ntiaj teb txhua yam xav tau kev suav lej. Piv txwv li, cov qauv nthwv dej seismic (wave equation) siv los kwv yees tus cwj pwm ntawm cov nthwv dej seismic thaum lawv nthuav dav los ntawm ntau yam xov xwm.
b. Kev suav lej linear
Kev siv lej linear algebra hauv cov txheej txheem inversion ntawm cov ntaub ntawv los daws cov teeb meem geophysical. Kev inversion ntawm cov ntaub ntawv pab kos duab cov qauv hauv av los ntawm kev daws cov kab ke linear uas ua qauv rau cov ntaub ntawv ntsuas. Cov txheej txheem no tseem ceeb heev hauv kev ua haujlwm ntawm seismic tomography thiab kev ua cov ntaub ntawv magnetic.
c. Kev suav lej thiab qhov yuav tshwm sim
Cov ntaub ntawv suav txheeb thiab qhov muaj feem yuav tshwm sim yog qhov tseem ceeb hauv kev tshuaj xyuas cov ntaub ntawv geophysical, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv cov ntsiab lus ntawm kev ntsuas thiab kwv yees qhov tsis paub meej. Qhov no suav nrog cov txheej txheem xws li kev tshuaj xyuas regression, kev sim hypothesis, thiab Monte Carlo cov txheej txheem rau kev ua piv txwv ntawm kev faib tawm ntawm cov qauv geophysical. Cov txheej txheem no ua rau cov kws tshawb fawb geophysicists ua kom muaj kev txhais lus tseeb dua ntawm cov ntaub ntawv soj ntsuam.
d. Kev Hloov Fourier
Txoj kev hloov pauv Fourier siv los tshuaj xyuas cov teeb liab nthwv dej hauv thaj chaw zaus, uas yog qhov tseem ceeb hauv kev soj ntsuam seismic thiab kev tshuaj xyuas spectral. Cov txheej txheem no tso cai rau kev rhuav tshem cov teeb liab nyuaj rau hauv cov khoom yooj yim dua, ua rau nws yooj yim dua los txheeb xyuas cov khoom zaus ntawm cov xwm txheej geophysical.
3. Kev Siv Cov Ntsiab Cai ntawm Physics thiab Mathematics hauv Geophysics
Cov cuab yeej thiab cov txheej txheem sib txawv hauv geophysics yog kev siv ncaj qha ntawm cov ntsiab cai ntawm lub cev thiab lej uas tau piav qhia saum toj no. Nov yog qee qhov kev siv tau:
a. Kev Tshawb Fawb Txog Cov Khoom Siv Ntuj
Siv cov ntaub ntawv txog lub ntiajteb txawj nqus thiab cov ntaub ntawv sib nqus, cov kws tshawb fawb txog lub ntiajteb txawj nqus tuaj yeem nrhiav pom cov teeb meem uas qhia tias muaj cov khoom siv hauv av xws li roj, roj av, thiab cov hlau. Cov txheej txheem av qeeg siv cov nthwv dej suab los kos duab lub ntiaj teb hauv qab av, pab txheeb xyuas cov chaw khaws cia hydrocarbon.
b. Kev Txo Kev Puas Tsuaj Ntuj Tsim
Kev tshawb nrhiav txog av qeeg siv tau los nrhiav cov cheeb tsam tsis muaj zog thiab cov kab tawg uas yuav ua rau muaj av qeeg. Cov ntaub ntawv no tseem ceeb heev rau kev txhim kho nroog, kev npaj tsev uas tiv taus av qeeg, thiab kev siv zog txo kev puas tsuaj.
c. Lub zog hluav taws xob hauv av
Cov txheej txheem geophysical yog siv los txheeb xyuas thiab tswj cov peev txheej zog geothermal los ntawm kev soj ntsuam qhov kev faib tawm ntawm cov cua sov hauv lub ntiaj teb. Qhov no pab txhawb kev tsim cov chaw tsim hluav taws xob geothermal uas zoo rau ib puag ncig.
d. Kev Tshawb Fawb Txog Kev Tshawb Fawb
Geophysics kuj tseem ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tshawb fawb uas pab nkag siab txog lub ntiaj teb sab hauv, xws li mantle convection, plate tectonics, thiab volcanic activity. Qhov no pab txhawb kev paub txog kev hloov pauv ntawm peb lub ntiaj teb.
4. Kev Siv Tshuab Hauv Geophysics
Kev nce qib ntawm thev naus laus zis tau ua rau muaj kev ntsuas kom meej dua thiab kev tshuaj xyuas cov ntaub ntawv nyuaj dua hauv geophysics. Qee cov thev naus laus zis siab heev uas siv suav nrog:
a. Seismometer thiab Geophone
Cov cuab yeej no siv los ntsuas lub ntiaj teb kev co uas tshwm sim los ntawm kev ua haujlwm ntawm av qeeg. Cov cuab yeej ntsuas av qeeg niaj hnub no tuaj yeem ntes tau kev co nrog qhov tseeb siab heev, uas ua rau pom cov qauv sab hauv ntawm lub ntiaj teb kom ntxaws dua.
b. Lub tshuab ntsuas hlau nplaum
Cov cuab yeej no siv los ntsuas qhov muaj zog thiab kev coj ntawm lub ntiaj teb lub zog sib nqus. Cov ntaub ntawv tau los ntawm lub tshuab ntsuas magnetometer siv tau los nrhiav cov teeb meem sib nqus uas qhia tias muaj cov khoom siv hauv av.
c. Lub tshuab ntsuas qhov hnyav
Cov cuab yeej no siv los ntsuas qhov sib txawv ntawm lub ntiajteb lub zog rub. Cov ntsuas gravimeters muaj kev rhiab heev thiab muaj peev xwm ntes tau qhov sib txawv ntawm qhov hnyav hauv qab nto, pab txheeb xyuas cov qauv geological.
d. Kev Ua Cov Ntaub Ntawv Xam Xaj
Nrog cov thev naus laus zis niaj hnub no, cov ntaub ntawv geophysical tuaj yeem ua tiav thiab tshuaj xyuas nrog kev ceev ceev thiab raug. Kev ua qauv, kev simulation, thiab cov txheej txheem rov qab cov ntaub ntawv ua rau muaj peev xwm tsim cov qauv 3D ntxaws ntxaws thiab raug ntawm lub ntiaj teb.
Xaus
Geophysics yog ib qho kev kawm ntau yam uas siv cov ntsiab cai ntawm physics thiab lej los kawm txog lub ntiaj teb. Txij li kev tshawb nrhiav cov khoom siv ntuj tsim mus txog kev txo kev puas tsuaj ntuj tsim, geophysics pab txhawb rau peb txoj kev nkag siab txog lub ntiaj teb thiab nws cov txheej txheem. Cov thev naus laus zis siab heev thiab kev tshuaj xyuas cov ntaub ntawv tau qhib cov cib fim tshiab rau kev tshawb fawb thiab kev siv ua haujlwm, ua rau geophysics yog ib qho ntawm cov teb tseem ceeb tshaj plaws hauv kev tshawb fawb txog lub ntiaj teb.
