home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Joint Education Initiative / Joint Education Initiative.iso / programs / dos / gna / readme.gna < prev    next >
Text File  |  1990-06-25  |  7KB  |  178 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.        The Geophysics of North America
  5.  
  6.        Introduction:  When viewed from space, Earth appears as a roughly 
  7.        spherical  body of solid material fully surrounded by gaseous and 
  8.        liquid fluids.   Indeed our planet is scientifically described as 
  9.        a  series of concentric spheres  -- core,  mantle,  crust,  lower 
  10.        atmosphere and stratoshere.
  11.  
  12.        The outwardly peaceful appearance of Earth,  evident to a  casual 
  13.        observer,  dissolves  under close scrutiny.   A close examination 
  14.        reveals a planet that is constantly in turmoil -- not just  among 
  15.        the  inhabitants,  but  the total environment.   Severe  weather, 
  16.        earthquakes,  and  volcanoes  are just a few  reminders  of  this 
  17.        perpetual restlessness.
  18.  
  19.        How  do  Earth  scientists measure,  describe and  (dare  I  say) 
  20.        predict   the  occurence  of  such  events?    Geophysicists   -- 
  21.        scientists   who  study  physical  phenomena  to  solve   Earth's 
  22.        mysteries  -- do  this with instruments that  measure  elevation, 
  23.        gravity,  magnetics,  earth motion,  crustal stress,  and thermal 
  24.        properties.
  25.  
  26.        In  a  recent  project  sponsored by  the  National  Oceanic  and 
  27.        Atmospheric  Administration,  geophysical data,  compiled from  a 
  28.        large  region  covering  half of the  Northern  Hemisphere,  were 
  29.        placed on a compact disc.  This disc, known as the "Geophysics of 
  30.        North America", is enhanced with software that lets an individual 
  31.        easily browse through the data using a personal computer.
  32.  
  33.        What  type of data are present"  How do we use such  information?  
  34.        What planetary mysteries are these measurements helping us solve?
  35.  
  36.        Topography  is  a measure of how wrinkled the  solid  surface  of 
  37.        Earth  is.   On land this is referred to as elevation and in  the 
  38.        oceans  it  is called bathymetry.   Seventy-five percent  of  our 
  39.        planet  is  covered  by water;  this is why  Martians  frequently 
  40.        describe  us  as the "Water Planet".   Topographic  surveys  have 
  41.        documented  major  relief variations  -- vast  mountain  systems, 
  42.        valleys,  and plains both above and below the water surface.  Not 
  43.        until the early 1970s did scientists understand the relationships 
  44.        of  these features to natural processes.   Now they are viewed as 
  45.        the  surface reflections of crustal plates that are battling  for 
  46.        territorial  positions -- propelled by forces within  the  Earth.  
  47.        When  plates  push together mountains form;  where  plates  slide 
  48.        beneath one another trenches develop.
  49.  
  50.        Gravity is a mutual attraction between objects.  We are attracted 
  51.        to  the Earth because of our mass and the mass of the Earth  (and 
  52.        believe  me,  the  Earth is heavy).  Gravitational attraction  is 
  53.        affected  not just by mass but also by the distance  between  the 
  54.        objects.   The  closer  you are to an object,  the  greater  your 
  55.        attraction.   Earth  revolves around the sun because of  gravity; 
  56.        the moon revolves around Earth because of gravity.   Gravity data 
  57.        on  the  surface of the Earth give a clue of the distribution  of 
  58.  
  59.                                        1
  60.  
  61.  
  62.        masses (or density) beneath the surface.   Scientists looking for 
  63.        petroleum are happy to see gravity lows, for oil and gas have low 
  64.        densities.   Those  looking for iron or gold seek gravity  highs, 
  65.        for these ores are very dense.
  66.  
  67.        Magnetics remains one of the great unsolved scientific mysteries.  
  68.        Our magnetic field is always changing due to fluctuations of  the 
  69.        solar  winds and the planet's internal magnetic field  generator.  
  70.        Earth's  field generator does strange things.   Not only does  it 
  71.        alter its patterns slowly;  but, periodically it totally flips in 
  72.        direction  (reversing the North and South poles).   We know about 
  73.        these  reversals  by  studying volcanic  flows.   Iron  in  magma 
  74.        becomes  magnetized as it cools and orients in the  direction  of 
  75.        the  contemporary  magnetic field,  much like  a  compass.   This 
  76.        orientation  is frozen in place and does not change with  changes 
  77.        in  the  Earth's field.   Magma therefore records the history  of 
  78.        Earth's magnetic field.   Measureements of the magnetic field let 
  79.        us  monitor  its changes,  understand the  movements  of  crustal 
  80.        plates  (for the magnetic "signature" acts as a time stamp),  and 
  81.        explore for ores which have magnetic properties.
  82.  
  83.        Seismicity is the way scientists listen to Earth.   Each time the 
  84.        planet  experiences a rupture in its shell it generates  its  own 
  85.        type  of  cry  -- a  soft sigh is heard  when  small  cracks  are 
  86.        generated  and  a  scream is monitored when large  shifts  occur.  
  87.        Listening devices,  called seismometers,  measure vibrations  and 
  88.        scientists  convert these measurements to estimates of severrity.  
  89.        As an example great earthquakes,  which cause large loss of  life 
  90.        and property,  are usually greater than "8" on the Richter scale.  
  91.        These   earthquakes  most  frequently  occur  at  crustal   plate 
  92.        boundaries where pushing and shoving are common.
  93.  
  94.        Crustal  stresses  are  the results of forces  which  deform  the 
  95.        crust.   A  knowledge  of  these forces can help us  design  more 
  96.        stable  structures such as bridges,  pipelines and well  casings.  
  97.        This  knowledge also helps us understand more about  the  dynamic 
  98.        nature  of  Earth;  and,  eventually  (perhaps)  we  can  predict 
  99.        earthquakes.
  100.  
  101.        Thermal  properties  are  measures of the heat  generated  within 
  102.        Earth's  interior.   Often this heat comes to the surface as  hot 
  103.        springs (in which we bathe).   Energy from high thermal  activity 
  104.        may  be  used  to  generate electricity  (via  power  plants)  or 
  105.        captured  as  steam  for  space heating.   Some  people  in  cold 
  106.        climates tap this energy to keep their driveways free of snow and 
  107.        ice.   Why  does  Earth  have  such  a  large  variation  in  the 
  108.        distribution of interior temperatures?   Why are there hot  spots 
  109.        in  areas such as Hawaii and Yellowstone?   Is the Earth  getting 
  110.        hotter  or  colder?   These  type of  questions  generate  heated 
  111.        scientific debate.
  112.  
  113.        Satellite  imagery  is useful as a tool to study  global  change.  
  114.        Since  satellites make frequent passes around the globe they  can 
  115.        monitor  changing conditions in interrelated ecological  systems.  
  116.        Vegetation patterns are useful to monitor for they allow planners 
  117.  
  118.                                        2
  119.  
  120.  
  121.        time  to  provide  for  draught relief  and  other  socioeconomic 
  122.        assistance.
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.  
  140.  
  141.  
  142.  
  143.  
  144.  
  145.  
  146.  
  147.  
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  
  154.  
  155.  
  156.  
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161.  
  162.  
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.  
  177.                                        3
  178.