Dünya keşfi , Dünya yüzeyinin ve iç kısmının incelenmesi.
Quiz European Exploration: Gerçek mi, Kurgu mu? Ferdinand Magellan, Dominika adasını gören ilk Avrupalıydı.20. yüzyılın başlarında, Kuzey Kutbu ve Antarktika bölgeleri dışında, Dünya yüzeyinin çoğu, en azından yüzeysel olarak keşfedildi. Bugün kara haritalarındaki işaretlenmemiş alanların sonuncusu, uçak ve uydulardan radar ve fotografik haritalama ile dolduruldu. Haritalanan son alanlardan biri Panama Kanalı ile Kolombiya arasındaki Darién yarımadasıydı. Ağır bulutlar, sürekli yağmur ve yoğun orman bitki örtüsü keşiflerini zorlaştırdı, ancak havadan gelen radar, bölgenin güvenilir, ayrıntılı haritalarını üretmek için bulut örtüsünü geçmeyi başardı. Son yıllarda, Dünya uyduları tarafından döndürülen veriler, bu bölgenin kurak olmadığı bir dönemin kalıntıları olan Sahra'daki drenaj modelleri gibi birkaç önemli keşiflere yol açtı.
Tarihsel olarak, Dünya'nın iç kısmının keşfi yakın yüzeyle sınırlıydı ve bu büyük ölçüde, yüzeyde yapılan keşifleri aşağıya doğru takip etme meselesiydi. Konuyla ilgili günümüzün bilimsel bilgilerinin çoğu, II.Dünya Savaşı'ndan bu yana yürütülen jeofizik araştırmalarla elde edildi ve derin Dünya 21. yüzyılda önemli bir sınır olmaya devam ediyor.
Bu bölgelere sensörler ve ilgili cihazların yerleştirilmesiyle uzay ve okyanus derinliklerinin keşfi kolaylaştırılmıştır. Bununla birlikte, Dünya'nın yeraltı bölgelerinin yalnızca çok sınırlı bir kısmı bu şekilde incelenebilir. Araştırmacılar yalnızca en üstteki kabuğu delebilir ve yüksek maliyet, açılabilecek delik sayısını ciddi şekilde sınırlar. Şimdiye kadar açılan en derin sondaj deliği yalnızca yaklaşık 10 kilometre (6 mil) derinliğe kadar uzanıyor. Doğrudan keşif çok kısıtlı olduğu için, araştırmacılar büyük ölçüde jeofizik ölçümlere güvenmek zorunda kalıyorlar (aşağıdaki Metodoloji ve enstrümantasyona bakınız).
Birincil hedefler ve başarılar
Bilimsel merak, Dünya'nın doğasını daha iyi anlama arzusu, onun yüzey ve yer altı bölgelerini keşfetmenin başlıca nedenidir. Bir diğer önemli neden, ekonomik kâr beklentisidir. İyileştirilmiş yaşam standartları su, yakıt ve diğer malzemelere olan talebi artırarak ekonomik teşvikler yarattı. Saf bilgi, çoğu kez kar güdümlü araştırmanın bir yan ürünü olmuştur; Aynı şekilde, bilimsel bilgi arayışından da önemli ekonomik faydalar elde edilmiştir.
Birçok yerüstü ve yeraltı keşif projesi, aşağıdakilerin konumlandırılması amacıyla yürütülmektedir: (1) petrol, doğal gaz ve kömür; (2) ticari olarak önemli minerallerin konsantrasyonları (örneğin, demir, bakır ve uranyum cevherleri) ve yapı malzemesi birikintileri (kum, çakıl, vb.); (3) geri kazanılabilir yeraltı suyu; (4) mühendislik planlaması için farklı derinliklerde çeşitli kaya türleri; (5) ısıtma ve elektrik için jeotermal rezervler; ve (6) arkeolojik özellikler.
Güvenlik endişesi, büyük inşaat projeleri üstlenilmeden önce olası tehlikeler için kapsamlı araştırmalar yapılmasına neden olmuştur. Barajlar, enerji santralleri, nükleer reaktörler, fabrikalar, tüneller, yollar, tehlikeli atık depoları ve benzeri yerlerin sabit olması ve altta yatan oluşumların inşaatın ağırlığından kaymayacağına veya bir arıza boyunca hareket etmeyeceğine dair güvence sağlamalıdır. bir deprem veya su veya atıkların sızmasına izin verir. Buna göre, depremlerin ve volkanik patlamaların tahmini ve kontrolü, bu tür tehlikelere duyarlı ülkeler olan Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'da başlıca araştırma alanlarıdır. Jeofizik araştırmalar, yalnızca test sondajlarından daha eksiksiz bir resim sunar, ancak bazı sondaj delikleri genellikle jeofizik yorumlamayı doğrulamak için açılır.
Metodoloji ve enstrümantasyon
Jeofizik teknikler, yansıtma, manyetizma, yerçekimi, akustik veya elastik dalgalar, radyoaktivite, ısı akışı, elektrik ve elektromanyetizmanın ölçülmesini içerir. Ölçümlerin çoğu kara veya deniz yüzeyinde yapılır, ancak bazıları uçaklardan veya uydulardan alınır ve yine de diğerleri yer altında sondajlarda veya madenlerde ve okyanus derinliklerinde yapılır.
Jeofiziksel haritalama, bitişik kaya kütlelerinin fiziksel özelliklerinde bir farkın varlığına bağlıdır - yani, aranılan şey ile çevreninkiler arasında. Çoğunlukla fark, aranan şeyden farklı, ilişkili bir şey tarafından sağlanır. Örnekler arasında, petrol birikimi için bir tuzak oluşturan bir tortul katman konfigürasyonu, yeraltı suyu akışını etkileyebilecek bir drenaj modeli veya minerallerin yoğunlaşabileceği bir set veya ana kaya yer alır. Farklı yöntemler, farklı fiziksel özelliklere bağlıdır. Hangi özel yöntemin kullanılacağı, aranan şey tarafından belirlenir. Ancak çoğu durumda, basit bir yöntemden ziyade bir yöntem kombinasyonundan elde edilen veriler çok daha net bir resim ortaya çıkarır.
Uzaktan Algılama
Bu, genellikle uçaktan veya uydulardan ölçülen çeşitli spektral aralıklarda yansıyan enerjinin zeminden elektromanyetik radyasyon ölçümlerini içerir. Uzaktan algılama, hava fotoğrafçılığını ve genellikle fotoğraf benzeri görüntüler biçiminde görüntülenen diğer ölçüm türlerini kapsar. Uygulamaları, kartografik, botanik, jeolojik ve askeri araştırmalar dahil olmak üzere çok çeşitli çalışmaları içerir.
Uzaktan algılama teknikleri, görüntü kombinasyonlarının kullanılmasını içerir. Bir yorumcunun özellikleri üç boyutta algılamasına izin vermek için farklı uçuş yollarından görüntüler birleştirilebilirken, farklı spektral bantlardakiler, türlerin farklı spektral bölgelerde farklı yansıtma değerlerine sahip olduğu belirli kaya, toprak, bitki örtüsü ve diğer varlık türlerini tanımlayabilir. ( yani,ton imzaları). Aralıklarla çekilen görüntüler, bir mahsulün mevsimsel büyümesi veya bir fırtına veya sel nedeniyle oluşan değişiklikler gibi zaman içinde meydana gelen değişiklikleri gözlemlemeyi mümkün kılar. Günün farklı zamanlarında veya farklı güneş açılarında çekilenler oldukça farklı özellikler ortaya çıkarabilir; örneğin, sakin bir denizde nispeten sığ suda bulunan deniz tabanı özellikleri, Güneş yüksek olduğunda haritalanabilir. Radar radyasyonu bulutlara nüfuz eder ve böylece üzerlerinden haritalamaya izin verir. Yandan bakan havadan radar (SLAR), arazi eğimi ve yüzey pürüzlülüğündeki değişikliklere duyarlıdır. Bitişik uçuş yollarından görüntülerin kaydedilmesiyle, sentetik stereo çiftleri yerden yükseklikler verebilir.
Termal kızılötesi enerji, optik-mekanik bir tarayıcı tarafından tespit edilir. Dedektör, kendisini çevreleyen bir sıvı-nitrojen (veya sıvı-helyum) ceketi ile soğutulur, bu da cihazı uzun dalga boylarında hassas hale getirir ve yakın çevredeki ısı radyasyonundan izole eder. Dönen bir ayna, çeşitli yönlerden gelen radyasyonu sensöre yönlendirir. Çıkışın ışının yönüyle senkronize bir biçimde gösterilmesiyle bir görüntü oluşturulabilir (bir katot ışını tüpünde olduğu gibi). Kızılötesi radyasyon, yüzey sıcaklıklarının bir dereceden daha düşük bir hassasiyetle haritalanmasına izin verir ve böylece yeraltı suyu hareketi gibi sıcaklık değişimleri üreten olayların etkilerini gösterir.
Landsat görüntüleri en sık kullanılanlar arasındadır. Yaklaşık 900 kilometre yükseklikte Dünya yörüngesinde dönen belirli ABD Landsat uydularında taşınan multispektral bir tarayıcıdan elde edilen verilerle üretilirler. 185 kilometre karelik bir alanı kaplayan görüntüler, Dünya yüzeyinin her bölümü için mevcuttur. Tarayıcı ölçümleri dört spektral bantta yapılır: spektrumun görünür kısmında yeşil ve kırmızı ve iki kızılötesi bant. Veriler genellikle bantlara rastgele farklı renkler atanarak ve ardından "yanlış renkli" görüntüler oluşturmak için bunları üst üste bindirerek görüntülenir.
Jeolojide, Landsat görüntüleri yer şekillerini, kaya çıkıntılarını ve yüzey litolojisini, yapısal özellikleri, hidrotermal alanları ve mineral kaynak alanlarını betimlemek için kullanılır. Görüntülerde ortaya çıkan bitki örtüsündeki değişiklikler, diğer şeylerin yanı sıra farklı toprak türlerini, ince yükseklik farklılıklarını, yer altı su dağılımını, alt alan kayaları ve iz element dağılımını ayırt edebilir. Özelliklerin çizgileri, birincil özelliklerin belirgin olmadığı durumlarda bile kıvrımlı kaya katmanlarını veya fay kırılmalarını ayırt edebilir.
