지구물리학상

Geophysical imaging
지구물리학적 영상촬영 기법을 사용하여 생성된 2D 및 [1]3D 모델의 예

지구물리학적 영상촬영(Geophysical Tomography라고도 한다)은 지구 행성의 지표면을 조사하는 최소 파괴적인 지구물리학적 기법이다.[2][3] 지구물리학적 이미징은 높은 파라메트릭과 주피오-임시 분해능을 가진 비침습적 이미지 기법이다.[4] 지구물리학적 이미징은 지난 30년 동안 컴퓨팅 능력과 속도의 진보로 인해 진화해 왔다.[5] 표면 또는 물체 언더스터디를 2D 또는 3D로 모델링하고 변경사항을 모니터하는 데 사용할 수 있다.[4]

지구물리학적 이미징에는 많은 응용이 있는데, 그 중 일부는 암석권과 이미징 빙하를 포함한다.[5][6] 지진 방법, 전기 저항 단층 촬영, 지상 침투 레이더 등을 포함한 지구물리학적 영상을 수행하기 위한 많은 다양한 기법이 존재한다.

지구물리학적 이미징의 유형:

적용들

암석권 영상화

지구의 암석권과 상부 맨틀을 위한 일부 지구물리학적 영상 기법에는 원격 단층 촬영, 표면파 단층 촬영, 중력 모델링 및 전자기 방법이 포함된다.[5] 지구물리학적 영상 기법을 결합하여 암석권의 보다 정확한 이미지를 만들 수 있다. 암석권을 이미지화하는 데 사용되는 기법은 지구의 온도 조절 구조를 설계하는 데 사용될 수 있다. 차례로, 온도 조절 구조는 지진성, 마그마 전위, 광물화 이벤트와 같은 거의 표면적인 과정을 보여준다. 온도 조절기 구조를 이미지화하는 능력은 또한 중력과 같은 지구물리학적 관측 가능성과 판 속도 및 변형률 분할과 같은 지각 판에 대한 정보를 드러낼 수 있다.

알프스 록 빙하

산악 영구 동토층을 더 잘 이해하고 위험 완화 조치를 수행하기 위해 지구물리학적 영상 기술이 고산암 빙하에 적용되었다.[6] 사용되는 지구물리학적 이미징의 종류에는 확산성 전자기, 지전, 지진 단층 촬영 및 지상 침투 레이더가 있다. 사실 지상 침투 레이더를 처음 사용한 것은 1929년 빙하의 깊이를 파악하는 것이었다.[3] 최근 2차원 지구물리학 영상 기법이 산 영구 동토층 2D 영상촬영을 허용하고 있다.[6]

지구물리학적 이미징의 유형

지진 방법

내진법은 자연과 인공의 원천이 만들어내는 탄성 에너지를 활용해 지표면 아래 이미지를 만들어낸다.[2] 지진파는 지오폰에 기록된다. 지진 방법은 고려 중인 파동의 물리적 성질을 바탕으로 반사, 굴절, 표면파 등 세 가지 방법으로 나뉜다. 반사 방법은 밀도와 속도의 대비를 판단하기 위해 날카로운 경계에서 반사된 에너지를 살펴본다. 반사방법은 주로 상부 지표면에 적용되지만, 강한 횡방향과 수직방향 지진속도의 변화로 인해 지표면 상부 50m에서는 반사방법이 구현되기 어렵다. 굴절 방법은 속도 구배를 통해 구부러지는 굴절된 압축, p-파 또는 전단, s-파를 살펴본다. s파의 속도가 유체 포화 및 파단 기하학에 다르게 반응하기 때문에 p파와 s파의 속도 차이를 추적하는 것이 유용할 수 있다. 반사 및 굴절 지진법은 슬레지해머, 폭발물, 체중 감소, 진동기로 생성될 수 있는 파동을 이용하여 지표면 아래 모습을 형상화한다. 세 번째 지진법인 표면파법은 표면을 따라 굴러가는 듯한 표면파(지상롤)를 살펴본다. 여러 가지 다른 지진 방법의 활용은 지진 이미지의 보다 정밀하고 명확한 결과를 달성할 수 있다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ S. R., Kiran (2017). "General Circulation & Principal Wave Modes in Andaman Sea from Observations". SSRN Working Paper Series. doi:10.2139/ssrn.3072272. ISSN 1556-5068.
  2. ^ a b Parsekian, A. D.; Singha, K.; Minsley, B. J.; Holbrook, W. S.; Slater, L. (2015). "Multiscale geophysical imaging of the critical zone: Geophysical Imaging of the Critical Zone". Reviews of Geophysics. 53 (1): 1–26. doi:10.1002/2014RG000465.
  3. ^ a b Hagrey, Said Attia al (2012). "Geophysical Imaging Techniques". In Mancuso, Stefano (ed.). Measuring Roots. Measuring Roots: An Updated Approach. Springer Berlin Heidelberg. pp. 151–188. doi:10.1007/978-3-642-22067-8_10. ISBN 9783642220678.
  4. ^ a b Attia al Hagrey, Said (2007). "Geophysical imaging of root-zone, trunk, and moisture heterogeneity". Journal of Experimental Botany. 58 (4): 839–854. doi:10.1093/jxb/erl237. ISSN 0022-0957. PMID 17229759.
  5. ^ a b c Afonso, Juan Carlos; Moorkamp, Max; Fullea, Javier (2016), "Imaging the Lithosphere and Upper Mantle", Integrated Imaging of the Earth, John Wiley & Sons, Inc, pp. 191–218, doi:10.1002/9781118929063.ch10, ISBN 9781118929063
  6. ^ a b c Maurer, Hansruedi; Hauck, Christian (2007). "Geophysical imaging of alpine rock glaciers". Journal of Glaciology. 53 (180): 110–120. Bibcode:2007JGlac..53..110M. doi:10.3189/172756507781833893. ISSN 0022-1430.
  7. ^ Marciniak, Artur; Stan-Kłeczek, Iwona; Idziak, Adam; Majdański, Mariusz (9 November 2019). "Uncertainty based multi-step seismic analysis for near-surface imaging". Open Geosciences. 11 (1): 727–737. doi:10.1515/geo-2019-0057. hdl:20.500.12128/11610.