Υ4202 - ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ
Περιεχόμενο Μαθήματος
Η Γεωφυσική εξετάζει τη δομή, εξέλιξη και λειτουργία της Γης, μελετώντας τα μεγέθη, μεταβολές και αλληλεξαρτήσεις των φυσικών παραμέτρων και φαινομένων που πηγάζουν από την δραστηριότητα και αλληλεπίδραση του συνόλου των δυναμικών υποσυστημάτων που απαρτίζουν τον Πλανήτη. Στην Εφαρμοσμένη μορφή της ασχολείται με τη διερεύνηση/αξιολόγηση μεταλλευτικών, ενεργειακών και άλλων φυσικών πόρων, με την πρόβλεψη και αξιολόγηση φυσικών και ανθρωπογενών κινδύνων, με τη διερεύνηση και αξιολόγηση προβλημάτων που σχετίζονται με κατασκευές και δομημένα περιβάλλοντα και με την διερεύνηση και αξιολόγηση παντοίων περιβαλλοντικών προβλημάτων. Η σύγχρονη εποχή εμφανίζει ραγδαία οικονομική και τεχνολογική ανάπτυξη, αυξημένη μετακίνηση πληθυσμών και προϊούσα αστικοποίηση, συνθήκες οι οποίες συνεπάγονται αυξημένες ανάγκες για πρώτες ύλες και ενεργειακούς πόρους, αυξημένη κατάσκευαστική δραστηριότητα, γενική περιβαλλοντική επιβάρυνση και αυξημένη έκθεση σε φυσικούς και τεχνολογικούς κινδύνους. Η Γεωφυσική καλείται να συμβάλλει στην αντιμετώπιση τέτοιων σύνθετων προβλημάτων γνωρίζοντας ότι η κατανόησή τους απαιτεί ευρεία επιστημονική αντίληψη (διακλαδική προσέγγιση).
Σχηματισμός, Δομή και Σύσταση Εσωτερικού της Γης: Δημιουργία και διαφοροποίηση της Γης· μορφή, εσωτερική δομή και σύσταση· κατανομή πίεσης, θερμοκρασίας, πυκνότητας, μηχανικών ιδιοτήτων και ηλεκτρικών ιδιοτήτων· δομή του Πυρήνα, Μανδύα και Στερεού Φλοιού. Θερμότητα του Εσωτερικού της Γης: Θεμελιώδεις έννοιες, προέλευση και πηγές της θερμότητας· φυσική ραδιενέργεια και κατανομή ραδιενεργών στοιχείων· ροή θερμότητας και θερμική μεταφορά στο εσωτερικό της Γης – επιπτώσεις στην δομή, λειτουργία και εξέλιξη της λιθόσφαιρας και της επιφάνειας του πλανήτη. Το Γήινο Βαρυτικό Πεδίο: Οι έννοιες του δυναμικού και της έντασης του πεδίου βαρύτητας. Κανονικό σφαιροειδές και γεωειδές. Ισοστασία. Βαρυτικές ανωμαλίες και εφαρμογή στην διερεύνηση του εσωτερικού της Γης. Στοιχεία γεωδαισίας και εισαγωγή στην δορυφορική Γεωδαισία. Το Γήινο Μαγνητικό Πεδίο: Μαγνήτιση πετρωμάτων και σχετικές έννοιες. Γεωμετρία και στοιχεία του Γήινου Μαγνητικού Πεδίου. Προέλευση, μεταβολές και αίτια μεταβολών. Αναστροφές μαγνητικού πεδίου και η σημασία τους – στοιχεία παλαιομαγνητισμού. Εξωτερικά (μαγνητοσφαιρικά, ιονοσφαιρικά και ατμοσφαιρικά) μαγνητικά πεδία και η σημασία/επιδράσεις τους στην επιφάνεια της Γης. Λιθοσφαιρικό μαγνητικό πεδίο. Μαγνητικές ανωμαλίες και χρήση τους στην διερεύνηση του εσωτερικού της Γης: μετρήσεις, ανάλυση και ερμηνεία. Γεω-Ηλεκτρομαγνητισμός: Ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες ορυκτών και πετρωμάτων. Ηλεκτρική δομή της Γης. Στοιχεία ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας: διάχυση, διάδοση, ανάκλαση/διάθλαση και ροή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας στο εσωτερικό της Γης· εισαγωγή στην ηλεκτρομαγνητική διερεύνηση του εσωτερικού της Γης. Σεισμική διερεύνηση του εσωτερικού της Γης: Τάση και παραμόρφωση· κυματική εξίσωση· διάδοση και εξασθένηση σεισμικών κυμάτων· σεισμικές πηγές, δέκτες και κατάγραφές· σεισμικές διασκοπήσεις. Φυσικά γεωσυστήματα: Αλληλεπιδράσεις/ αλληλεξαρτήσεις γεωσυστημάτων· το σύστημα πυρήνα – μανδύα – λιθόσφαιρας· το σύστημα πυρήνα – μαγνητόσφαιρας – ιονόσφαιρας· το σύστημα λιθόσφαιρας – ιονόσφαιρας· άλλα γεωσυστήματα.
