Geophysics
جیو فزکس (جیو فزکس) قدرتی سائنس کا ایک موضوع ہے جس کا تعلق زمین اور اس کے آس پاس کے خلائی ماحول کے جسمانی عمل اور جسمانی خصوصیات اور ان کے تجزیے کے لیے مقداری طریقوں کے استعمال سے ہے۔ جیو فزکس کے ماہرین، جو عام طور پر جیو فزکس، فزکس، یا گریجویٹ سطح پر ارتھ سائنسز میں سے کسی ایک کا مطالعہ کرتے ہیں، سائنسی مضامین کی ایک وسیع رینج میں تحقیقات مکمل کرتے ہیں۔ جیو فزکس کی اصطلاح کلاسیکی طور پر ٹھوس زمین کی ایپلی کیشنز سے مراد ہے: زمین کی شکل ؛ اس کی کشش ثقل، مقناطیسی میدان، اور برقی مقناطیسی میدان ؛ اس کی اندرونی ساخت اور ساخت ؛ پلیٹ ٹیکٹونکس میں اس کی حرکیات اور ان کی سطح کا اظہار، میگما کی نسل، آتش فشاں اور چٹان کی تشکیل۔ تاہم، جدید جیو فزکس تنظیمیں اور خالص سائنس دان ایک وسیع تر تعریف استعمال کرتے ہیں جس میں برف اور برف سمیت پانی کا چکر شامل ہے۔ سمندروں اور ماحول کی سیال حرکیات۔ آئناسفیئر اور میگنیٹوسفیئر اور شمسی زمینی طبیعیات میں بجلی اور مقناطیسیت ؛ اور چاند اور دیگر سیاروں سے وابستہ مماثل مسائل۔ اگرچہ 19 ویں صدی میں جیو فزکس کو صرف ایک علیحدہ شعبے کے طور پر تسلیم کیا گیا تھا، لیکن اس کی ابتدا قدیم زمانے کی ہے۔ پہلے مقناطیسی کمپاس لڈسٹون سے بنائے گئے تھے، جبکہ زیادہ جدید مقناطیسی کمپاس نے نیویگیشن کی تاریخ میں اہم کردار ادا کیا۔ پہلا زلزلہ ساز آلہ 132 عیسوی میں بنایا گیا تھا۔ آئزک نیوٹن نے اپنے نظریہ میکانکس کا اطلاق جوار اور ایکونکس کی پیش قدمی پر کیا۔ اور زمین کی شکل، کثافت اور کشش ثقل کے میدان کے ساتھ ساتھ پانی کے چکر کے اجزاء کی پیمائش کے لیے آلات تیار کیے گئے۔ 20 ویں صدی میں، ٹھوس زمین اور سمندر کی دور دراز کی تلاش کے لیے جیو فزیکل طریقے تیار کیے گئے، اور جیو فزکس نے پلیٹ ٹیکٹونکس کے نظریہ کی ترقی میں اہم کردار ادا کیا۔ جیو فزکس کا اطلاق سماجی ضروریات پر ہوتا ہے، جیسے کہ معدنی وسائل، قدرتی خطرات کو کم کرنا اور ماحولیاتی تحفظ۔ ایکسپلوریشن جیو فزکس میں، جیو فزیکل سروے کے اعداد و شمار کا استعمال پیٹرولیم کے ممکنہ ذخائر اور معدنی ذخائر کا تجزیہ کرنے، زیر زمین پانی کا پتہ لگانے، آثار قدیمہ کے آثار تلاش کرنے، گلیشیئروں اور مٹی کی موٹائی کا تعین کرنے، اور ماحولیاتی تدارک کے لیے مقامات کا جائزہ لینے کے لیے کیا جاتا ہے۔ جسمانی مظاہر جیو فزکس ایک انتہائی بین الضابطہ موضوع ہے، اور جیو فزکسسٹ ارتھ سائنسز کے ہر شعبے میں حصہ ڈالتے ہیں اور کچھ جیو فزکسسٹ سیاروں کے علوم میں تحقیق کرتے ہیں۔ جیو فزکس کی تشکیل کے بارے میں ایک واضح خیال فراہم کرنے کے لیے، یہ سیکشن ان مظاہر کو بیان کرتا ہے جن کا طبیعیات میں مطالعہ کیا جاتا ہے اور ان کا زمین اور اس کے آس پاس سے کیا تعلق ہے۔ جیو فزکس کے ماہرین نظام شمسی میں زمین کے قریب کے ماحول کے ساتھ ساتھ زمین کے جسمانی عمل اور خصوصیات، اس کی سیال تہوں، اور مقناطیسی میدان کی بھی تحقیقات کرتے ہیں، جس میں دیگر سیاروں کے اجسام بھی شامل ہیں۔ کشش ثقل چاند اور سورج کی کشش ثقل ہر قمری دن، یا ہر 24 گھنٹے اور 50 منٹ میں دو اونچی لہروں اور دو کم لہروں کو جنم دیتی ہے۔ لہذا، ہر اونچی لہر اور ہر کم لہر کے درمیان 12 گھنٹے اور 25 منٹ کا وقفہ ہوتا ہے۔ کشش ثقل کی قوتیں چٹانوں کو گہری چٹانوں پر دباؤ ڈالتی ہیں، جس سے گہرائی بڑھنے کے ساتھ ان کی کثافت میں اضافہ ہوتا ہے۔ زمین کی سطح پر اور اس کے اوپر کشش ثقل کی رفتار اور کشش ثقل کی صلاحیت کی پیمائش کو معدنی ذخائر کو تلاش کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے (کشش ثقل کی بے ضابطگی اور کشش ثقل دیکھیں)۔ سطح کشش ثقل کا میدان ٹیکٹونک پلیٹوں کی حرکیات کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے۔ جیوپوٹینشل سطح جسے جیوڈ کہا جاتا ہے زمین کی شکل کی ایک تعریف ہے۔ جیوڈ عالمی اوسط سطح سمندر ہوتا اگر سمندر توازن میں ہوتے اور براعظموں کے ذریعے بڑھایا جا سکتا (جیسے کہ بہت تنگ نہروں کے ساتھ)۔ حرارت کا بہاؤ زمین ٹھنڈی ہو رہی ہے، اور اس کے نتیجے میں گرمی کا بہاؤ زمین کے مقناطیسی میدان کو جیوڈینامو اور پلیٹ ٹیکٹونکس کے ذریعے مینٹل کنویکشن کے ذریعے پیدا کرتا ہے۔ حرارت کے اہم ذرائع ابتدائی حرارت اور تابکاری ہیں، حالانکہ مرحلے کی منتقلی سے بھی شراکت ہوتی ہے۔ حرارت کو زیادہ تر تھرمل کنویکشن کے ذریعے سطح تک پہنچایا جاتا ہے، حالانکہ تھرمل باؤنڈری کی دو پرتیں ہیں-کور مینٹل باؤنڈری اور لیتھوسفیئر-جس میں حرارت کو ترسیل کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے۔ کچھ گرمی مینٹل کے نچلے حصے سے مینٹل پلمز کے ذریعے اٹھائی جاتی ہے۔ زمین کی سطح پر حرارت کا بہاؤ تقریبا ہے، اور یہ جیوتھرمل توانائی کا ایک ممکنہ ذریعہ ہے۔ کمپن زلزلے کی لہریں وہ کمپن ہیں جو زمین کے اندرونی حصے یا اس کی سطح کے ساتھ سفر کرتی ہیں۔ پوری زمین ان شکلوں میں بھی ارتعاش کر سکتی ہے جنہیں نارمل موڈ یا زمین کے آزاد ارتعاش کہا جاتا ہے۔ لہروں یا عام طریقوں سے زمینی حرکتوں کو سیسموگراف کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جاتا ہے۔ اگر لہریں کسی مقامی ماخذ جیسے زلزلے یا دھماکے سے آتی ہیں، تو ماخذ کا پتہ لگانے کے لیے ایک سے زیادہ مقامات پر پیمائش کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ زلزلوں کے مقامات پلیٹ ٹیکٹونکس اور مینٹل کنویکشن کے بارے میں معلومات فراہم کرتے ہیں۔ کنٹرول شدہ ذرائع سے زلزلے کی لہروں کی ریکارڈنگ اس خطے کے بارے میں معلومات فراہم کرتی ہے جس سے لہریں گزرتی ہیں۔ اگر چٹان کی کثافت یا ساخت بدل جاتی ہے تو لہریں جھلکتی ہیں۔ عکاسی سیسمولوجی کا استعمال کرتے ہوئے ریکارڈ کی گئی عکاسی زمین کی ساخت کے بارے میں کئی کلومیٹر گہرائی تک معلومات فراہم کر سکتی ہے اور اس کا استعمال ارضیات کے بارے میں ہماری سمجھ کو بڑھانے کے ساتھ ساتھ تیل اور گیس کی تلاش کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ سفر کی سمت میں ہونے والی تبدیلیاں، جنہیں ریفریکشن کہا جاتا ہے، زمین کی گہری ساخت کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں۔ زلزلے انسانوں کے لیے خطرہ ہیں۔ ان کے طریقہ کار کو سمجھنا، جو زلزلے کی قسم پر منحصر ہے (مثال کے طور پر، انٹرا پلیٹ یا ڈیپ فوکس)، زلزلے کے خطرے کے بہتر تخمینے اور زلزلے کی انجینئرنگ میں بہتری کا باعث بن سکتا ہے۔ بجلی اگرچہ ہم بنیادی طور پر گرج چمک کے دوران بجلی کو دیکھتے ہیں، لیکن سطح کے قریب ہمیشہ نیچے کی طرف برقی میدان ہوتا ہے جو اوسطا 120 وولٹ فی میٹر ہوتا ہے۔ ٹھوس زمین سے متعلق، کائناتی شعاعوں کی بمباری کی وجہ سے ماحول میں خالص مثبت چارج ہوتا ہے۔ گلوبل سرکٹ میں تقریبا 1800 ایمپیر کا کرنٹ بہتا ہے۔ یہ آئناسفیئر سے زمین کے بیشتر حصوں میں نیچے کی طرف اور گرج چمک کے ذریعے اوپر کی طرف بہتا ہے۔ بہاؤ بادلوں کے نیچے بجلی اور اوپر اسپرائٹس سے ظاہر ہوتا ہے۔ جیو فزیکل سروے میں مختلف قسم کے برقی طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔ کچھ پیمائش بے ساختہ صلاحیت، ایک صلاحیت جو انسانی ساختہ یا قدرتی خلل کی وجہ سے زمین میں پیدا ہوتی ہے۔ ٹیلورک دھارے زمین اور سمندروں میں بہتے ہیں۔ ان کی دو وجوہات ہیں: وقت کے لحاظ سے متغیر برقی مقناطیسی انڈکشن، بیرونی اصل جیومیگنیٹک فیلڈ اور زمین کے مستقل مقناطیسی میدان میں محرک اجسام (جیسے سمندری پانی) کی حرکت۔ ٹیلورک کرنٹ ڈینسٹی کی تقسیم کو زیر زمین ڈھانچوں کی برقی مزاحمت میں تغیرات کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جیو فزکسسٹ خود برقی کرنٹ بھی فراہم کر سکتے ہیں (دیکھیں انڈیوسڈ پولرائزیشن اور الیکٹریکل ریزسٹیوٹی ٹومگرافی)۔ برقی مقناطیسی لہریں آئناسفیئر اور مقناطیسی میدان کے ساتھ ساتھ زمین کے بیرونی مرکز میں بھی پائی جاتی ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ ڈان کورس اعلی توانائی والے الیکٹرانوں کی وجہ سے ہوتا ہے جو وان ایلن تابکاری بیلٹ میں پھنس جاتے ہیں۔ سیٹی بجنے والے بجلی کے جھٹکوں سے پیدا ہوتے ہیں۔ ہس دونوں سے پیدا ہو سکتا ہے۔ برقی مقناطیسی لہریں زلزلوں سے بھی پیدا ہو سکتی ہیں (سیسمو-برقی مقناطیسیت دیکھیں)۔ بیرونی کور کے انتہائی موصل مائع لوہے میں، مقناطیسی میدان برقی مقناطیسی انڈکشن کے ذریعے برقی دھاروں سے پیدا ہوتے ہیں۔ الفون لہریں مقناطیسی کرہ یا زمین کے مرکز میں مقناطیسی ہائیڈروڈائنامک لہریں ہیں۔ بنیادی طور پر، ان کا زمین کے مقناطیسی میدان پر شاید بہت کم قابل مشاہدہ اثر ہوتا ہے، لیکن مقناطیسی راسبی لہروں جیسی سست لہریں جیومیگنیٹک سیکولر تغیر کا ایک ذریعہ ہو سکتی ہیں۔ برقی مقناطیسی طریقے جو جیو فزیکل سروے کے لیے استعمال ہوتے ہیں ان میں عارضی برقی مقناطیسیت، مقناطیسی ٹیلورکس، سطح جوہری مقناطیسی گونج اور برقی مقناطیسی سمندری تہہ لاگنگ شامل ہیں۔ مقناطیسیت زمین کا مقناطیسی میدان زمین کو مہلک شمسی ہوا سے بچاتا ہے اور طویل عرصے سے نیویگیشن کے لیے استعمال ہوتا رہا ہے۔ یہ بیرونی کور کی سیال حرکتوں میں پیدا ہوتا ہے۔ اوپری ماحول میں مقناطیسی میدان اوروروں کو جنم دیتا ہے۔ زمین کا میدان تقریبا جھکا ہوا دو قطبوں کی طرح ہے، لیکن یہ وقت کے ساتھ بدلتا ہے (ایک رجحان جسے جیومیگنیٹک سیکیولر ویری ایشن کہا جاتا ہے)۔ زیادہ تر جیومیگنیٹک قطب جغرافیائی قطب کے قریب رہتا ہے، لیکن بے ترتیب وقفوں پر اوسطا 440,000 سے ایک ملین سال یا اس سے زیادہ، زمین کے میدان کی قطعیت الٹ جاتی ہے۔ یہ جیومیگنیٹک ریورسلز، جن کا جیومیگنیٹک پولرٹی ٹائم اسکیل کے اندر تجزیہ کیا گیا ہے، پچھلے 83 ملین سالوں میں 184 پولرٹی وقفوں پر مشتمل ہیں، وقت کے ساتھ تعدد میں تبدیلی کے ساتھ، آخری برفانی دور کے دوران 41,000 سال پہلے ہونے والے لاسچیمپ ایونٹ کا سب سے حالیہ مختصر مکمل الٹ۔ ماہرین ارضیات نے آتش فشاں چٹانوں میں ریکارڈ شدہ جیومیگنیٹک الٹ پلٹ کا مشاہدہ کیا، میگنیٹوسٹریگرافی ارتباط کے ذریعے (قدرتی مستقل مقناطیسیت دیکھیں) اور ان کے دستخط کو سمندری فرش پر متوازی لکیری مقناطیسی بے ضابطگی کی پٹیوں کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ یہ پٹیاں سطح سمندر کے پھیلاؤ کے بارے میں مقداری معلومات فراہم کرتی ہیں، جو پلیٹ ٹیکٹونکس کا ایک حصہ ہے۔ وہ میگنیٹوسٹریگرافی کی بنیاد ہیں، جو ارضیاتی وقت کے پیمانے کی تعمیر کے لیے مقناطیسی الٹ کو دیگر اسٹریگرافیز کے ساتھ مربوط کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، چٹانوں میں مقناطیسیت کو براعظموں کی حرکت کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تابکاری کا تابکار انحطاط زمین کی اندرونی حرارت کا تقریبا 80 فیصد ہے، جو جیوڈینامو اور پلیٹ ٹیکٹونکس کو طاقت دیتا ہے۔ گرمی پیدا کرنے والے اہم آاسوٹوپ پوٹاشیم-40، یورینیم-238، یورینیم-235، اور تھوریم-232 ہیں۔ تابکار عناصر کو ریڈیو میٹرک ڈیٹنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو جیوکرونولوجی میں مطلق وقت کا پیمانہ قائم کرنے کا بنیادی طریقہ ہے۔ غیر مستحکم آاسوٹوپس متوقع شرحوں پر ختم ہو جاتے ہیں، اور مختلف آاسوٹوپس کے ختم ہونے کی شرحیں شدت کے کئی آرڈرز کا احاطہ کرتی ہیں، لہذا تابکار انحطاط کو ماضی کے ارضیاتی ادوار میں حالیہ واقعات اور واقعات دونوں کی درست تاریخ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ زمین اور ہوا سے چلنے والی گاما سپیکٹرومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے ریڈیو میٹرک نقشہ سازی کو زمین کی سطح کے قریب ریڈیوآئیسوٹوپس کے ارتکاز اور تقسیم کا نقشہ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کہ نقشہ سازی لیتھولوجی اور تبدیلی کے لیے مفید ہے۔ سیال حرکیات سیال حرکتیں مقناطیسی میدان، ماحول، سمندر، مینٹل اور کور میں ہوتی ہیں۔ یہاں تک کہ مینٹل، اگرچہ اس میں بہت زیادہ گاڑھا پن ہوتا ہے، طویل وقفوں پر سیال کی طرح بہتا ہے۔ یہ بہاؤ آئسوسٹسی، پوسٹ گلیشیئل ریباؤنڈ اور مینٹل پلمز جیسے مظاہر میں ظاہر ہوتا ہے۔ مینٹل کا بہاؤ پلیٹ ٹیکٹونکس کو چلاتا ہے اور زمین کے مرکز میں بہاؤ جیوڈینامو کو چلاتا ہے۔ جیو فزیکل فلوئڈ ڈائنامکس فزیکل اوشیانوگرافی اور میٹرولوجی میں ایک بنیادی ٹول ہے۔ زمین کی گردش کا زمین کی سیال حرکیات پر گہرا اثر پڑتا ہے، اکثر اس کی وجہ کوریولیس اثر ہوتا ہے۔ ماحول میں، یہ راسبی لہروں جیسے بڑے پیمانے کے نمونوں کو جنم دیتا ہے اور طوفانوں کی گردش کے بنیادی نمونوں کا تعین کرتا ہے۔ سمندر میں، وہ بڑے پیمانے پر گردش کے نمونوں کے ساتھ ساتھ سمندر کی سطح پر کیلون لہروں اور ایکمان سرپل کو چلاتے ہیں۔ زمین کے مرکز میں، پگھلے ہوئے لوہے کی گردش ٹیلر کالموں کے ذریعہ تشکیل دی جاتی ہے۔ مقناطیسی میدان میں لہروں اور دیگر مظاہر کو مقناطیسی ہائیڈروڈائنامکس کا استعمال کرتے ہوئے ماڈل بنایا جا سکتا ہے۔ معدنی طبیعیات معدنیات کی جسمانی خصوصیات کو سیسمولوجی، جیوتھرمل گریڈینٹ اور معلومات کے دیگر ذرائع سے زمین کے اندرونی حصے کی ساخت کا اندازہ لگانے کے لیے سمجھنا ضروری ہے۔ معدنی طبیعیات دان معدنیات کی لچکدار خصوصیات کا مطالعہ کرتے ہیں۔ ان کے ہائی پریشر مرحلے کے خاکے، پگھلنے کے مقامات اور ہائی پریشر پر حالت کی مساوات ؛ اور چٹانوں کی ریولوجیکل خصوصیات، یا ان کے بہاؤ کی صلاحیت۔ رینگ کے ذریعے چٹانوں کی اخترتی بہاؤ کو ممکن بناتی ہے، حالانکہ مختصر وقت میں چٹانیں ٹوٹی ہوئی ہوتی ہیں۔ چٹانوں کی چپچپا درجہ حرارت اور دباؤ سے متاثر ہوتی ہے، اور اس کے نتیجے میں، ٹیکٹونک پلیٹوں کی حرکت کی شرح کا تعین ہوتا ہے۔ پانی ایک بہت پیچیدہ مادہ ہے اور اس کی منفرد خصوصیات زندگی کے لیے ضروری ہیں۔ اس کی جسمانی خصوصیات ہائیڈروسفیئر کی تشکیل کرتی ہیں اور پانی کے چکر اور آب و ہوا کا ایک لازمی حصہ ہیں۔ اس کی تھرموڈینامک خصوصیات فضا میں بخارات اور تھرمل میلان کا تعین کرتی ہیں۔ بارش کی بہت سی اقسام میں ہم آہنگی، سپر کولنگ اور سپرسیچوریشن جیسے عمل کا ایک پیچیدہ مرکب شامل ہوتا ہے۔ کچھ بارش والا پانی زمینی پانی بن جاتا ہے، اور زیر زمین پانی کے بہاؤ میں پرکولیشن جیسے مظاہر شامل ہوتے ہیں، جبکہ پانی کی چالکتا زمینی پانی کے بہاؤ پر نظر رکھنے کے لیے برقی اور برقی مقناطیسی طریقوں کو مفید بناتی ہے۔ پانی کی جسمانی خصوصیات جیسے نمکیات کا سمندروں میں اس کی حرکت پر بڑا اثر پڑتا ہے۔ برف کے بہت سے مراحل کرایوسفیئر کی تشکیل کرتے ہیں اور برف کی چادروں، گلیشیئروں، سمندری برف، میٹھے پانی کی برف، برف، اور منجمد زمین (یا پیرما فراسٹ) جیسی شکلوں میں آتے ہیں۔ زمین کے علاقے زمین کا سائز اور شکل زمین تقریبا گول ہے، لیکن یہ خط استوا کی طرف بڑھتا ہے، اس لیے یہ تقریبا ایک ایلیپسائڈ کی شکل میں ہے (دیکھیں ارتھ ایلیپسائڈ)۔ یہ بلج اس کی گردش کی وجہ سے ہے اور ہائیڈروسٹیٹک توازن میں زمین کے ساتھ تقریبا مطابقت رکھتا ہے۔ تاہم، زمین کی تفصیلی شکل براعظموں اور سمندری طاسوں کی تقسیم اور کچھ حد تک پلیٹوں کی حرکیات سے بھی متاثر ہوتی ہے۔ اندرونی ساخت سیسمولوجی، سطح پر حرارت کے بہاؤ، اور معدنی طبیعیات سے شواہد کو زمین کی کمیت اور مومنٹ آف انیرشیا کے ساتھ ملا کر زمین کے اندرونی نمونوں-اس کی ساخت، کثافت، درجہ حرارت، دباؤ کا اندازہ لگایا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، زمین کی اوسط مخصوص کشش ثقل () سطح پر چٹانوں کی عام مخصوص کشش ثقل () سے کہیں زیادہ ہے، جس کا مطلب ہے کہ گہرا مواد گھنے ہے۔ یہ اس کے کم مومنٹ آف انیرشیا سے بھی ظاہر ہوتا ہے (، مستقل کثافت کے دائرے کے مقابلے میں)۔ تاہم، کثافت میں کچھ اضافہ زمین کے اندر بے پناہ دباؤ کے تحت دباؤ ہے۔ دباؤ کے اثر کا حساب ایڈمز-ولیمسن مساوات کا استعمال کرتے ہوئے لگایا جا سکتا ہے۔ نتیجہ یہ ہے کہ اکیلے دباؤ کثافت میں اضافے کا سبب نہیں بن سکتا۔ اس کے بجائے، ہم جانتے ہیں کہ زمین کا مرکز لوہے اور دیگر معدنیات کے مرکب پر مشتمل ہے۔ زمین کے گہرے اندرونی حصوں میں زلزلے کی لہروں کی تعمیر نو سے پتہ چلتا ہے کہ بیرونی مرکز میں کوئی ایس لہریں نہیں ہیں۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ بیرونی کور مائع ہے، کیونکہ مائع شیر کو سپورٹ نہیں کر سکتے۔ بیرونی مرکز مائع ہے، اور اس انتہائی موصل سیال کی حرکت زمین کے میدان کو پیدا کرتی ہے۔ تاہم، زمین کا اندرونی مرکز بہت زیادہ دباؤ کی وجہ سے ٹھوس ہے۔ گہرے اندرونی حصے میں زلزلے کے عکاسی کی تعمیر نو زلزلے کی رفتار میں کچھ بڑی تعطل کی نشاندہی کرتی ہے جو زمین کے بڑے علاقوں کی حد بندی کرتی ہے: اندرونی کور، بیرونی کور، مینٹل، لیتھوسفیئر اور کرسٹ۔ مینٹل خود اوپری مینٹل، ٹرانزیشن زون، نچلے مینٹل اور D′ پرت میں تقسیم ہوتا ہے۔ کرسٹ اور مینٹل کے درمیان موہوروویچ منقطع ہے۔ زمین کا زلزلہ ماڈل خود سے تہوں کی ساخت کا تعین نہیں کرتا ہے۔ زمین کے ایک مکمل نمونے کے لیے، ساخت کے لحاظ سے زلزلے کی رفتار کی تشریح کرنے کے لیے معدنی طبیعیات کی ضرورت ہے۔ معدنی خصوصیات درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہیں، اس لیے جیوتھرم کا بھی تعین کرنا ضروری ہے۔ اس کے لیے تھرمل کنڈکشن اور کنویکشن اور تابکار عناصر کی حرارت کی شراکت کے لیے فزیکل تھیوری کی ضرورت ہوتی ہے۔ زمین کے اندرونی حصے کی شعاعی ساخت کا بنیادی نمونہ ابتدائی حوالہ ارتھ ماڈل (پی آر ای ایم) ہے۔ اس ماڈل کے کچھ حصوں کو معدنی طبیعیات میں حالیہ نتائج سے اپ ڈیٹ کیا گیا ہے (دیکھیں پوسٹ پیرووسائٹ) اور اس کی تکمیل سیسمک ٹومگرافی نے کی ہے۔ مینٹل بنیادی طور پر سلیکیٹس پر مشتمل ہوتا ہے، اور مینٹل کی تہوں کے درمیان حدود مرحلے کی منتقلی کے مطابق ہوتی ہیں۔ مینٹل زلزلے کی لہروں کے لیے ٹھوس کے طور پر کام کرتا ہے، لیکن زیادہ دباؤ اور درجہ حرارت کے تحت یہ اس طرح خراب ہو جاتا ہے کہ لاکھوں سالوں میں یہ مائع کی طرح کام کرتا ہے۔ اس سے پلیٹ ٹیکٹونکس ممکن ہوتا ہے۔ اگر کسی سیارے کا مقناطیسی میدان کافی مضبوط ہے، تو شمسی ہوا کے ساتھ اس کا تعامل مقناطیسی میدان بناتا ہے۔ ابتدائی خلائی تحقیقات نے زمین کے مقناطیسی میدان کے مجموعی طول و عرض کا نقشہ تیار کیا، جو سورج کی طرف تقریبا 10 ارتھ ریڈیائی تک پھیلا ہوا ہے۔ شمسی ہوا، چارج شدہ ذرات کا ایک دھارا، زمینی مقناطیسی میدان سے باہر اور اس کے ارد گرد بہتا ہے، اور مقناطیسی دم کے پیچھے جاری رہتا ہے، زمین کے سینکڑوں ریڈیائی نیچے کی طرف۔ مقناطیسی میدان کے اندر، شمسی ہوا کے ذرات کے نسبتا گھنے علاقے ہیں جنہیں وان ایلن تابکاری بیلٹ کہا جاتا ہے۔ طریقے جیوڈیسی جیو فزیکل پیمائش عام طور پر ایک مخصوص وقت اور جگہ پر ہوتی ہے۔ زمین کی اخترتی اور کشش ثقل کے ساتھ پوزیشن کی درست پیمائش جیوڈیسی کا صوبہ ہے۔ اگرچہ جیوڈیسی اور جیو فزکس الگ الگ شعبے ہیں، لیکن یہ دونوں اتنے قریب سے جڑے ہوئے ہیں کہ بہت سی سائنسی تنظیمیں جیسے امریکن جیو فزیکل یونین، کینیڈین جیو فزیکل یونین اور انٹرنیشنل یونین آف جیوڈیسی اینڈ جیو فزکس دونوں کو گھیرے ہوئے ہیں۔ مطلق پوزیشنوں کا تعین اکثر گلوبل پوزیشننگ سسٹم (جی پی ایس) کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔ تین جہتی پوزیشن کا حساب چار یا اس سے زیادہ دکھائی دینے والے مصنوعی سیاروں کے پیغامات کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے اور 1980 کے جیوڈیٹک ریفرنس سسٹم کا حوالہ دیا جاتا ہے۔ ایک متبادل، نظری فلکیات، جیوڈیٹک نقاط حاصل کرنے کے لیے فلکیاتی نقاط اور مقامی کشش ثقل ویکٹر کو یکجا کرتی ہے۔ یہ طریقہ صرف دو نقاط میں پوزیشن فراہم کرتا ہے اور GPS کے مقابلے میں استعمال کرنا زیادہ مشکل ہے۔ تاہم، یہ زمین کی حرکتوں جیسے نٹیشن اور چانڈلر ووبل کی پیمائش کے لیے مفید ہے۔ دو یا زیادہ پوائنٹس کی متعلقہ پوزیشنوں کا تعین بہت لمبی بیس لائن انٹرفیرومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔ کشش ثقل کی پیمائش جیوڈیسی کا حصہ بن گئی کیونکہ زمین کی سطح پر حوالہ کوآرڈینیٹ سسٹم سے متعلق پیمائش کے لیے ان کی ضرورت تھی۔ زمین پر کشش ثقل کی پیمائش سطح پر یا ہیلی کاپٹر فلائی اوورز میں تعینات کشش ثقل کا استعمال کرتے ہوئے کی جا سکتی ہے۔ 1960 کی دہائی سے زمین کے کشش ثقل کے میدان کی پیمائش مصنوعی سیاروں کی حرکت کا تجزیہ کرکے کی جاتی رہی ہے۔ سطح سمندر کو ریڈار الٹی میٹری کا استعمال کرتے ہوئے مصنوعی سیاروں کے ذریعے بھی ماپا جا سکتا ہے، جو زیادہ درست جیوڈ میں معاون ہے۔ 2002 میں ناسا نے گریویٹی ریکوری اینڈ کلائمیٹ ایکسپیرمنٹ (GRACE) کا آغاز کیا، جس میں دو جڑواں سیٹلائٹ GPS اور مائکروویو رینجنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے دونوں سیٹلائٹ کے درمیان فاصلے کی پیمائش کرکے زمین کے کشش ثقل کے میدان میں تغیرات کا نقشہ بناتے ہیں۔ GRACE کی طرف سے دریافت کردہ کشش ثقل کے تغیرات میں وہ شامل ہیں جو سمندری دھاروں میں تبدیلیوں کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ بہاؤ اور زیر زمین پانی کی کمی ؛ برف کی چادروں اور گلیشیئروں کو پگھلنا۔ خلا میں موجود سیٹلائٹس اور خلائی تحقیقات سیٹلائٹس نے نہ صرف نظر آنے والے روشنی کے علاقے سے بلکہ برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے دیگر علاقوں سے ڈیٹا اکٹھا کرنا ممکن بنا دیا ہے۔ سیاروں کی خصوصیت ان کے قوت کے میدانوں سے کی جا سکتی ہے: کشش ثقل اور ان کے مقناطیسی میدان، جن کا مطالعہ جیو فزکس اور خلائی طبیعیات کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ خلائی جہاز کے مدار میں ہونے والی تیز رفتاری میں ہونے والی تبدیلیوں کی پیمائش نے سیاروں کے کشش ثقل کے میدانوں کی عمدہ تفصیلات کی نقشہ سازی کی اجازت دی ہے۔ مثال کے طور پر، 1970 کی دہائی میں، قمری ماریہ کے اوپر کشش ثقل کے میدان میں خلل کو قمری مداروں کے ذریعے ماپا گیا، جس کی وجہ سے امبریئم، سیرینیٹیٹس، کریسیم، نیکٹرس اور ہمورم طاسوں کے نیچے ماس، ماسکنز کی تعداد دریافت ہوئی۔ گلوبل پوزیشننگ سسٹم (جی پی ایس) اور جیوگرافیکل انفارمیشن سسٹم (جی آئی ایس) چونکہ جیو فزکس کا تعلق زمین کی شکل سے ہے، اور سیارے کے ارد گرد اور اس میں موجود خصوصیات کی نقشہ سازی کی توسیع کے ذریعے، جیو فزیکل پیمائش میں اعلی درستگی والی جی پی ایس پیمائش شامل ہیں۔ ان پیمائشوں کو تفریقی جی پی ایس پروسیسنگ کے ذریعے ان کی درستگی کو بڑھانے کے لیے پروسیس کیا جاتا ہے۔ ایک بار جیو فزیکل پیمائشوں پر کارروائی اور الٹا ہونے کے بعد، تشریح شدہ نتائج کو جی آئی ایس کا استعمال کرتے ہوئے پلاٹ کیا جاتا ہے۔ آرک جی آئی ایس اور جیو سافٹ جیسے پروگرام ان ضروریات کو پورا کرنے کے لیے بنائے گئے تھے اور ان میں بہت سے جیو فزیکل افعال شامل ہیں جو بلٹ ان ہیں، جیسے اوپر کی طرف تسلسل، اور پیمائش مشتق کا حساب جیسے کہ پہلا عمودی مشتق۔ بہت سی جیو فزکس کمپنیوں نے ان ہاؤس جیو فزکس پروگرام تیار کیے ہیں جو جیو فزیکل ڈیٹا سیٹ کی تصور کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے آرک جی آئی ایس اور جیو سافٹ سے پہلے کے ہیں۔ ریموٹ سینسنگ ایکسپلوریشن جیو فزکس کا اطلاق جیو فزکس پر ہوتا ہے جو اکثر ریموٹ سینسنگ پلیٹ فارم جیسے سیٹلائٹ، ہوائی جہاز، جہاز، کشتیاں، روور، ڈرون، بور ہول سینسنگ کا سامان، اور سیسمک ریسیور استعمال کرتا ہے۔ ریموٹ سینسنگ پلیٹ فارمز پر جیو فزیکل طریقوں جیسے مقناطیسی، گریومیٹری، برقی مقناطیسی، ریڈیومیٹرک، ریڈار، لیزر الٹیمیٹری، بیرومیٹری، اور لیڈر کا استعمال کرتے ہوئے جمع کردہ ڈیٹا کے لیے زیادہ تر اصلاح میں جیو فزیکل ڈیٹا پر اس پلیٹ فارم کے اثرات کی وجہ سے اس ریموٹ سینسنگ پلیٹ فارم سے جمع کیے گئے جیو فزیکل ڈیٹا کی اصلاح شامل ہے۔ مثال کے طور پر، روایتی فکسڈ ونگ ہوائی جہاز کے پلیٹ فارمز کا استعمال کرتے ہوئے جمع کیے گئے ایرومیگنیٹک ڈیٹا (ہوائی جہاز سے جمع کیے گئے مقناطیسی ڈیٹا) کو برقی مقناطیسی ایڈی کرنٹس کے لیے درست کیا جانا چاہیے جو اس وقت پیدا ہوتے ہیں جب ہوائی جہاز زمین کے مقناطیسی میدان سے گزرتا ہے۔ جیسے جیسے زمین گھومتی ہے، جیسے جیسے زمین سورج کے گرد چکر لگاتی ہے، اور جیسے جیسے چاند زمین کے گرد چکر لگاتا ہے، پیمائش شدہ ممکنہ میدان کی شدت میں ہونے والی تبدیلیوں سے متعلق اصلاحات بھی موجود ہیں۔ سگنل پروسیسنگ جیو فزیکل پیمائش اکثر GPS لوکیشن کے ساتھ ٹائم سیریز کے طور پر ریکارڈ کی جاتی ہیں۔ سگنل پروسیسنگ میں ناپسندیدہ شور یا پیمائش کے پلیٹ فارم کے ذریعہ متعارف کرائی گئی غلطیوں کے لیے ٹائم سیریز ڈیٹا کی اصلاح شامل ہے، جیسے کشش ثقل کے ڈیٹا میں ہوائی جہاز کے کمپن۔ اس میں شور کے ذرائع میں کمی بھی شامل ہے، جیسے مقناطیسی ڈیٹا میں روزانہ کی اصلاحات۔ زلزلے کے اعداد و شمار، برقی مقناطیسی اعداد و شمار، اور کشش ثقل کے اعداد و شمار میں، کمپیوٹیشنل جیو فزکس کو شامل کرنے کے لیے غلطی کی اصلاحات کے بعد پروسیسنگ جاری رہتی ہے جس کے نتیجے میں جیو فزیکل ڈیٹا کی جیو فزیکل پیمائش کی ارضیاتی تشریح میں حتمی تشریح ہوتی ہے۔ جیو فزکس صرف 19 ویں صدی میں جسمانی جغرافیہ، ارضیات، فلکیات، موسمیات اور طبیعیات کے چوراہے سے ایک علیحدہ شعبے کے طور پر ابھرا۔ لفظ جیو فزکس کا پہلا معروف استعمال جرمن ("جیو فزیک") میں جولیس فروبل نے 1834 میں کیا تھا۔ تاہم، بہت سے جیو فزیکل مظاہر-جیسے کہ زمین کا مقناطیسی میدان اور زلزلے-کی قدیم دور سے تحقیقات کی گئی ہیں۔ قدیم اور کلاسیکی ادوار مقناطیسی کمپاس چین میں چوتھی صدی قبل مسیح تک موجود تھا۔ یہ فینگشوئی کے لیے اتنا ہی استعمال ہوتا تھا جتنا کہ زمین پر جہاز رانی کے لیے۔ یہ اس وقت تک نہیں تھا جب تک کہ اسٹیل کی اچھی سوئیاں جعلی نہیں ہو سکتیں تھیں کہ کمپاس کو سمندر میں نیویگیشن کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ اس سے پہلے، وہ اپنی مقناطیسیت کو اتنی دیر تک برقرار نہیں رکھ سکتے تھے کہ وہ مفید ہو۔ یورپ میں کمپاس کا پہلا ذکر 1190 عیسوی میں ہوا تھا۔ تقریبا 240 قبل مسیح میں، سائرین کے ایراٹوستھینز نے اندازہ لگایا کہ زمین گول ہے اور اس نے بڑی درستگی کے ساتھ زمین کے دائرے کی پیمائش کی۔ اس نے عرض البلد اور طول البلد کا ایک نظام تیار کیا۔ شاید سیسمولوجی میں سب سے ابتدائی تعاون 132 عیسوی میں مشہور موجد ژانگ ہینگ کے ذریعہ سیسموسکوپ کی ایجاد تھی۔ اس آلے کو ڈریگن کے منہ سے کانسی کی گیند کو ٹاڈ کے منہ میں گرانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ یہ دیکھ کر کہ آٹھ ٹاڈوں میں سے کس کے پاس گیند ہے، کوئی بھی زلزلے کی سمت کا تعین کر سکتا ہے۔ یہ 1571 سال پہلے تھا جب یورپ میں سیسموسکوپ کا پہلا ڈیزائن جین ڈی لا ہاؤٹیفیول نے شائع کیا تھا۔ یہ کبھی تعمیر نہیں کیا گیا تھا۔ جدید سائنس کا آغاز جدید سائنس کے آغاز کی نشاندہی کرنے والی اشاعتوں میں سے ایک ولیم گلبرٹ کی ڈی میگنیٹ (1600) تھی، جو مقناطیسیت میں باریکی سے تجربات کے سلسلے کی ایک رپورٹ ہے۔ گلبرٹ نے اندازہ لگایا کہ کمپاس شمال کی طرف اشارہ کرتے ہیں کیونکہ زمین خود مقناطیسی ہے۔ 1687 میں آئزک نیوٹن نے اپنا پرنسپیا شائع کیا، جس نے نہ صرف کلاسیکی میکانکس اور کشش ثقل کی بنیاد رکھی بلکہ مختلف قسم کے جیو فزیکل مظاہر جیسے کہ جوار اور ایکونکس کی پیش قدمی کی بھی وضاحت کی۔ پہلا سیسمومیٹر، ایک ایسا آلہ جو زلزلے کی سرگرمی کا مسلسل ریکارڈ رکھنے کے قابل ہے، جیمز فوربس نے 1844 میں بنایا تھا۔ یہ بھی دیکھیں انٹرنیشنل یونین آف جیوڈیسی اینڈ جیو فزکس (IUGG) سوسیڈیڈ برازیلیرا ڈی جیوفیسیکا جیولوجیکل انجینئرنگ فزکس اسپیس فزکس جیو سائنسز جیوڈیسی نوٹس بیرونی حوالہ جات لنک قریب سطح جیو فزکس تکنیک اور ایپلی کیشنز کے لیے ایک حوالہ دستی کمیشن آن جیو فزیکل رسک اینڈ سسٹین ایبلٹی (جیو رسک)، انٹرنیشنل یونین آف جیوڈیسی اینڈ جیو فزکس (IUGG) اسٹڈی آف دی ارتھ ڈیپ انٹیریئر، ایک کمیٹی آف IUGG یونین کمیشنز (IUGG) USGS جیو میگنیٹزم پروگرام کیریئر کریٹ: سیسمک پروسیسر سوسائٹی آف ایکسپلوریشن جیو فزکسسٹ ارتھ فیلڈز سب آف جیولوجی اپلائیڈ اینڈ انٹر ڈسپلنری فزکس