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Geophysik,

 

Teilbereich der Physik, der sich mit der Erforschung der physikalischen Erscheinungen auf der Erde, in ihrem Inneren und über der Erde mit physikalischen Mitteln befasst. Zum Forschungsbereich der Geophysik gehört auch der Teil des interplanetaren Raumes, den man als Umgebung der Erde ansehen kann (z. B. die Geokorona und die Magnetosphäre), sowie die Gesamtheit der Einflüsse anderer Himmelskörper auf die Erde und die sie umgebende Materie, besonders die Wirkungen von Sonne und Mond (z. B. die Gezeiten). Zur Geophysik gehören als Teilgebiete die Gravimetrie, die Erdbebenkunde oder Seismik, die Lehre vom Erdmagnetismus und dem erdmagnetischen Feld, die Physik der Wasserhülle (physikalische Hydrographie und Hydrologie) sowie die Physik der Lufthülle mit den Spezialgebieten Meteorologie (einschließlich Aerologie), Aeronomie und Ionosphärenforschung (Ionosphäre). Sie behandelt weiter die Erscheinungen der Erdwärme und den physikalischen Aufbau der Erde. - In der angewandten Geophysik werden die Erkenntnisse für die Suche nach Lagerstätten und Wasser führenden Schichten sowie bei Baugrunduntersuchungen nutzbar gemacht. Angewendet werden dabei besonders die Methoden der Geoelektrik, der Geomagnetik, der Gravimetrie und der Sprengseismik sowie die übrigen Carottageverfahren (Bohrlochmessungen). Dazu gehören auch Untersuchungen vom Flugzeug aus (Aerogeophysik).

 

Geschichte:

 

Die Geophysik entwickelte sich seit dem 18. Jahrhundert v. a. aus der Geographie und Geologie. Eine besondere Rolle spielte dabei das Problem der Bestimmung der Erdgestalt (P. Bouguer und C. M. de La Condamine, 1735-41; A. C. Clairaut und P. L. M. de Maupertuis, 1737) und des Erdmagnetismus in ihrem Zusammenhang mit der Astronomie, der Geodäsie und der Kosmogonie. Erst im 19. Jahrhundert, in dem auch der Begriff Geophysik geprägt wurde, bildeten sich selbstständige geophysikalische Disziplinen wie Klimatologie (H. W. Dove, J. F. Edler von Hann u. a.), Ozeanographie (H. Mohn, O. Krümmel, W. Whewell u. a.) und Seismologie (C. L. von Buch, E. Wiechert u. a.) aus. Jedoch behielt die Geophysik anfangs noch ihren deskriptiven Charakter (A. von Humboldt u. a.). In den ersten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts. wurden durch P.-S. Laplace, D. Poisson, J. Fourier, A.-M. Legendre u. a. die mathematischen Grundlagen der Geophysik wie die Potenzialtheorie, die Theorie der Kugelfunktionen und die harmonische Analyse - geschaffen, die die Geophysik zusammen mit den etwa parallel entwickelten physikalischen Methoden (z. B. Gravimetrie) zunehmend durchdrangen. Im 20. Jahrhundert erlebte dann die angewandte Geophysik einen stürmischen Aufschwung mit einer Vielzahl von neuen elektrischen, chemischen, thermischen und radioaktiven Methoden. Wesentlich neue Erkenntnisse (z. B. für die Physik der Atmosphäre) lieferten nach dem Zweiten Weltkrieg die neu verfügbaren Methoden der Beobachtung mit Raketen und Satelliten (z. B. Entdeckung des Van-Allen-Strahlungsgürtels, 1958).

 

Literatur:

 

Zur Gesch. der G., hg. v. H. Birett u. a. (1974);

 G. Dohr: Applied geophysics (Stuttgart ²1981);

 

Angewandte G., hg. v. H. Militzer u. a., 3 Bde. (1984-87);

 H. Militzer u. a.: Angewandte G. im Ingenieur- u. Bergbau (²1986);

 H. Berckhemer: Grundlagen der G. (1990);

 M. Cara: G. (a. d. Frz., 1994);

 W. Kertz: Einf. in die G., 2 Bde. (Neudr. 1995).