ธรณีฟิสิกส์ (Geophysics)

ธรณีฟิสิกส์ (Geophysics) เป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่มุ่งศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของโลกและกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นภายในและรอบโลก โดยใช้หลักการทางฟิสิกส์มาวิเคราะห์ปรากฏการณ์ต่าง ๆ เช่น การสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก สนามแม่เหล็กของโลก และกระบวนการในแกนโลก ธรณีฟิสิกส์ยังศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุต่าง ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างของโลก ตั้งแต่เปลือกโลกจนถึงแกนกลาง

การเรียนรู้ด้านธรณีฟิสิกส์ช่วยให้เราเข้าใจการทำงานของระบบธรรมชาติบนโลก เช่น การเกิดภูเขาไฟ แผ่นดินไหว การไหลของแม่น้ำใต้ดิน รวมถึงการพยากรณ์การเกิดภัยพิบัติ การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และแร่ธาตุต่าง ๆ ก็เป็นส่วนหนึ่งของการประยุกต์ใช้ธรณีฟิสิกส์ในอุตสาหกรรม

การศึกษาธรณีฟิสิกส์จึงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับโลกและช่วยสนับสนุนการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและการป้องกันภัยพิบัติอย่างมีประสิทธิภาพ

ธรณีฟิสิกส์

1. ความหมายของธรณีฟิสิกส์

   • ความหมาย: ธรณีฟิสิกส์คือการศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของโลกและกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นภายในและรอบโลก
   • ตัวอย่าง: การศึกษาแผ่นดินไหว ภูเขาไฟ การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

2. องค์ประกอบของโลก

   • เปลือกโลก (Crust)
     • ความหมาย: ชั้นบาง ๆ ที่ปกคลุมพื้นผิวโลก
     • ประเภท: เปลือกโลกภาคพื้นทวีป (Continental Crust) และเปลือกโลกใต้มหาสมุทร (Oceanic Crust)
   • เนื้อโลก (Mantle)
     • ความหมาย: ชั้นหนาที่อยู่ใต้เปลือกโลก ประกอบด้วยหินที่มีความหนืดสูง
     • ความลึก: ประมาณ 2,900 กิโลเมตร
   • แก่นโลก (Core)
     • แก่นโลกชั้นนอก (Outer Core): ชั้นที่เป็นของเหลว ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิล
     • แก่นโลกชั้นใน (Inner Core): ชั้นที่เป็นของแข็ง ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิล

3. การเกิดแผ่นดินไหว

   • ความหมาย: การเกิดการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของหินในเปลือกโลก
   • สาเหตุ: การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก การปลดปล่อยพลังงานที่สะสมอยู่
   • เครื่องมือวัด: เครื่องวัดแผ่นดินไหว (Seismometer)
   • มาตราวัด: มาตราริกเตอร์ (Richter Scale)

4. การเกิดภูเขาไฟระเบิด

   • ความหมาย: การปะทุของหินหนืด (Magma) จากภายในโลกผ่านช่องเปิดที่พื้นผิว
   • สาเหตุ: การสะสมของแรงดันจากหินหนืดภายในเนื้อโลก
   • ประเภทของภูเขาไฟ: ภูเขาไฟกรวยสลับชั้น (Stratovolcano), ภูเขาไฟกรวยแกร่ง (Shield Volcano), ภูเขาไฟกรวยสลับชั้นแบบพิลโลว์ (Pillow Lava)

5. การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

   • ความหมาย: การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกที่ประกอบเป็นพื้นผิวโลก
   • ประเภทของขอบแผ่นเปลือกโลก:
     • ขอบแผ่นเปลือกโลกชนกัน: การชนกันของแผ่นเปลือกโลก เช่น การเกิดเทือกเขาหิมาลัย
     • ขอบแผ่นเปลือกโลกแยกจากกัน: การแยกออกจากกันของแผ่นเปลือกโลก เช่น การเกิดเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก
     • ขอบแผ่นเปลือกโลกเลื่อนผ่านกัน: การเลื่อนผ่านกันของแผ่นเปลือกโลก เช่น รอยเลื่อนซานแอนเดรียสในแคลิฟอร์เนีย

6. สนามแม่เหล็กโลก

   • ความหมาย: สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นรอบโลก
   • สาเหตุ: การเคลื่อนที่ของเหล็กหลอมละลายในแก่นโลกชั้นนอก
   • ประโยชน์: การนำทางของนกและสัตว์ การใช้เข็มทิศในการนำทาง

ความสำคัญของธรณีฟิสิกส์

1. การป้องกันภัยพิบัติทางธรรมชาติ
   • การศึกษาเกี่ยวกับแผ่นดินไหวและภูเขาไฟช่วยให้เราสามารถเตรียมตัวและป้องกันภัยพิบัติได้
2. การทำแผนที่และการสำรวจ
   • การใช้เทคโนโลยีทางธรณีฟิสิกส์ในการทำแผนที่และการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เช่น น้ำมัน แร่ธาตุ
3. การวิจัยและการพัฒนา
   • การวิจัยเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและสนามแม่เหล็กโลกช่วยให้เราเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของโลกได้ดียิ่งขึ้น

การศึกษาและการทดลองเกี่ยวกับธรณีฟิสิกส์

1. การสังเกตและการบันทึก
   • การสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟ
2. การทดลองในห้องปฏิบัติการ
   • การทดลองเกี่ยวกับการจำลองการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
   • การศึกษาและการทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติของหินและแร่ธาตุ

ธรณีฟิสิกส์เป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่ช่วยให้เราเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพของโลกและกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นภายในและรอบโลก การศึกษาและการทดลองเกี่ยวกับธรณีฟิสิกส์จะช่วยพัฒนาทักษะทางวิทยาศาสตร์และการคิดวิเคราะห์ และช่วยให้เราสามารถเตรียมตัวและป้องกันภัยพิบัติทางธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ