Vật lý Địa Cầu là gì? Ứng dụng Vật lý Địa Cầu trong môi trường

Khoa học Vật lý Địa Cầu được ứng dụng rộng rãi trong đời sống xã hội, đặc biệt là nghiên cứu môi trường. Vậy vật lý địa cầu là gì và nghiên cứu, ứng dụng vật lý địa cầu trong việc phòng, chống thảm họa thiên tai như thế nào? Mời bạn đọc theo dõi bài viết để rõ hơn các vấn đề này.

Vật lý Địa cầu là gì?

Vật lý Địa Cầu nghiên cứu các trường Vật lý của Trái Đất như trường sóng địa chấn, trường điện, trường từ, trường trọng lực, trường nhiệt, các lí thuyết về động đất, chuyển động đối lưu của chất lỏng ở trong nhân Trái Đất, đối lưu ở trong tầng điện li, tương tác giữa gió Mặt Trời và từ quyển Trái Đất, hiện tượng bão từ, dòng điện xích đạo.

Nhờ những kết quả nghiên cứu của ngành Vật lý Địa Cầu con người biết được cấu trúc của Trái Đất từ tâm ra đến ngoài gồm có nhiều lớp với các tính chất vật lý khác nhau: nhân trong (rắn), nhân ngoài (lỏng), manti và lớp vỏ. Từ trường của Trái Đất được sinh ra bởi chuyển động của chất lỏng ở nhân ngoài và từ quyển có vai trò như cái lồng bảo vệ sự sống trên Trái Đất khỏi các bức xạ năng lượng cao phát ra từ Mặt Trời. Nghiên cứu cấu trúc từ quyển và tầng điện li trong mối quan hệ Mặt Trời và Trái Đất là một lĩnh vực được cộng đồng các nhà Vật lý Địa Cầu thế giới cũng như Việt Nam quan tâm.

Khoa học Vật lý Địa Cầu có phạm vi ứng rất rộng rãi. Ứng dụng quan trọng nhất hiện nay là nghiên cứu môi trường như: đánh giá hiện tượng nhiễm mặn, ô nhiễm nguồn nước và đất, tác động dòng chảy, dự báo động đất, sụt lún, sạt lở, an toàn đê đập, tính toán trữ lượng nước ngầm.

Trong việc tìm kiếm thăm dò dầu khí, trong giai đoạn đầu khảo sát người ta sử dụng các phương pháp Vật lý Địa Cầu như thăm dò điện từ, thăm dò từ, trọng lực, từ tellua để xác định sơ bộ cấu trúc địa chất. Sau đó sẽ sử dụng các phương pháp thăm dò địa chấn phản xạ, khúc xạ để nghiên cứu chi tiết cấu trúc và bước sau cùng sẽ là khoan thăm dò trong đó các phương pháp địa vật lý giếng khoan được áp dụng. Nếu không có ngành Vật lý Địa Cầu có thể sẽ không có ngành công nghiệp dầu khí.

Các phương pháp địa vật lý còn được ứng dụng vào công tác khảo sát thăm dò tìm kiếm khoáng sản, khảo sát nền móng các nhà máy thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, , nghiên cứu cấu trúc nông gần mặt đất phục vụ các nhiệm vụ địa chất công trình, đo vẽ bản đồ công trình ngầm đô thị, đánh giá chất lượng công trình xây dựng.

Nghiên cứu, ứng dụng vật lý địa cầu phòng, chống thảm họa thiên tai

Viện Vật lý địa cầu là cơ quan duy nhất được Chính phủ giao trách nhiệm về báo tin động đất và cảnh báo sóng thần ở Việt Nam. Tính đến nay, Trung tâm Báo tin động đất và Cảnh báo sóng thần đã phát hiện, cảnh báo hơn 370 trận động đất lớn, nhỏ trên toàn lãnh thổ và thềm lục địa Việt Nam, với độ lớn dao động từ 0,7 đến 4,7 độ.

Nhằm phục vụ kịp thời công tác theo dõi và báo tin động đất khu vực thủy điện Sông Tranh 2, cuối năm 2012 Viện Vật lý địa cầu đã thực hiện dự án “Xây dựng và lắp đặt mạng trạm địa chấn phục vụ nghiên cứu tình hình động đất khu vực hồ thủy điện Sông Tranh 2 và vùng lân cận”. Dự án đã xây dựng năm trạm được kết nối in-tơ-nét để khi có hiện tượng động đất ở khu vực này thì các số liệu được truyền về Viện Vật lý địa cầu xử lý và thông báo kịp thời đến người dân.

Những năm trở lại đây, hoạt động nghiên cứu về nguy cơ và giải pháp phòng tránh động đất không ngừng được triển khai thực hiện. Bên cạnh sự phối hợp giữa các cơ quan, đơn vị trong nước thì việc hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nghiên cứu này cũng được tăng cường và đạt được hiệu quả đáng kể.

Xem thêm: 2 sim vật lý là gì?

Chẳng hạn như các ý kiến tư vấn, góp ý của các chuyên gia Viện Hàn lâm khoa học Nga đối với một loạt nhiệm vụ của đề tài cấp Nhà nước “Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở khu vực Tây Bắc” (năm 2005) do Phó Giáo sư, tiến sĩ Nguyễn Ngọc Thủy làm chủ nhiệm.

Điều có ý nghĩa là từ các nhiệm vụ hợp tác nghiên cứu giữa Viện Vật lý địa cầu với Viện Vật lý trái đất và một số đơn vị khác thuộc Viện Hàn lâm khoa học Nga về khu vực thủy điện Sông Tranh 2, tổ hợp các phương pháp địa chấn sẽ được sử dụng để theo dõi trạng thái và đánh giá độ an toàn của các công trình thủy điện khác ở nước ta cũng như môi trường địa chất chung quanh chúng.

Nước ta là một trong các quốc gia chịu nhiều ảnh hưởng của tình trạng biến đổi khí hậu, cho nên Bộ Khoa học và Công nghệ đã phê duyệt đề tài “nghiên cứu đánh giá thông lượng và các đặc trưng cơ bản của Son khí (aerosol) và đề xuất các giải pháp ứng dụng nhằm nâng cao chất lượng dự báo thời tiết, ứng phó biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường”

Đây là đề tài do Viện Vật lý địa cầu chủ trì phối hợp cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ – NASA và các nước trong khu vực cùng nghiên cứu. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành đo sự phân bố Son khí tại Hà Nội, Yên Bái, Sơn La, Nha Trang… Các số liệu thu thập được sẽ góp phần quan trọng trong việc đánh giá ảnh hưởng của Son khí lên sự biến đổi thời tiết, khí hậu ở nước ta trong hiện tại và tương lai.