Perché utilizzare la geofisica? La geofisica studia la fisica della Terra e dell'ambiente che la circonda.
La geofisica è una disciplina scientifica che studia le proprietà fisiche e i processi della Terra e di altri corpi celesti. Prevede l'applicazione dei principi e delle tecniche della fisica allo studio dell'interno e della superficie terrestre e delle sue interazioni con varie forze ed energie. La geofisica svolge un ruolo cruciale nella comprensione della struttura, della composizione e del comportamento della Terra e nell'affrontare questioni geologiche, ambientali e relative alle risorse naturali.
I geofisici utilizzano vari metodi e strumenti per raccogliere dati sulle proprietà della Terra. Alcune tecniche standard utilizzate in geofisica includono la sismologia, in cui le onde sismiche generate dai terremoti o da fonti artificiali vengono utilizzate per mappare la struttura interna della Terra, compresi i diversi strati, come la crosta, il mantello e il nucleo. Include anche il TEM (transient electromagnetic), che utilizza campi elettromagnetici per studiare il sottosuolo terrestre misurando la diffusione delle correnti negli strati geologici.
Ha applicazioni ad ampio raggio in tutti i settori industriali, contribuendo all'esplorazione delle risorse, alla gestione ambientale, allo sviluppo delle infrastrutture, all'archeologia e alla ricerca sul clima. Grazie all'impiego di strumenti geofisici, è possibile prendere decisioni informate, mitigare i rischi e garantire pratiche sostenibili nei rispettivi campi.
Quali tipi di problemi vengono affrontati?
Diversi problemi sono trattati nella sezione "Casi di studio" di questo sito web.
Quali sono le possibili applicazioni geofisiche?
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Che cos'è l'elettromagnetismo transitorio (TEM)?
Gli strumenti sTEM e tTEM trasmettono entrambi campi elettromagnetici nel terreno. Il metodo TEM funziona generalmente spegnendo una forte corrente che scorre nel circuito trasmettitore posto sulla superficie del terreno. Questa corrente può essere dell'ordine di 1-30 Ampere e può essere spenta in un incredibile intervallo di tempo compreso tra 2 e 5 milionesimi di secondo. Lo spegnimento della corrente induce correnti nel sottosuolo, che si diffondono verso il basso e verso l'esterno, in modo simile agli anelli di fumo. In questo processo di diffusione, le correnti vengono convertite in calore, provocando un cambiamento nella loro intensità e, di conseguenza, anche i campi magnetici ad esse associati cambiano. Il tasso di variazione dei campi magnetici produce un flusso variabile nella bobina del ricevitore, che a sua volta fornisce una variazione di tensione misurata dal ricevitore. Una misurazione completa richiede in genere da 1 a 10 millesimi di secondo e, per ottenere un segnale, questo processo viene ripetuto centinaia di volte al secondo. Il tasso di variazione della tensione misurata dipende dalla conduttività degli strati del sottosuolo.
Altri metodi geofisici:
- Gravità e gravimetria: misurazione delle variazioni nel campo gravitazionale terrestre per ricavare informazioni sulle variazioni di densità del sottosuolo, come la presenza di strutture sotterranee quali montagne o giacimenti petroliferi.
- Magnetometria: misurazione delle variazioni del campo magnetico terrestre per identificare e mappare le caratteristiche geologiche del sottosuolo, comprese le faglie e i giacimenti minerari.
- Geodesia: misurazione precisa della forma, della rotazione e del campo gravitazionale della Terra per comprendere processi quali la tettonica a zolle e i cambiamenti del livello del mare.
- Telerilevamento: raccolta di dati da satelliti e aeromobili per studiare i cambiamenti della superficie terrestre, quali deformazioni del terreno, stato di salute della vegetazione e correnti oceaniche.
- Metodi geotermici: studio del flusso di calore terrestre e delle proprietà termiche per comprendere processi quali la convezione del mantello e l'estrazione di energia dall'interno della Terra.
- Georadar (GPR): utilizza impulsi radar per ottenere immagini del sottosuolo e rilevare oggetti o strutture interrati.
