Universal Dependencies - Estonian - EDT

s-1

tea_geofyysika_1

Tartu Ülikooli Keskkonnafüüsika Instituut

s-2

tea_geofyysika_2

Tartu Observatoorium

s-3

tea_geofyysika_3

Tartu, 1997

s-4

tea_geofyysika_4

Käesoleva loengukonspekti aluseks on autori mõne aasta jooksul paralleelselt peetud loengud füüsika ja geoloogia üliõpilastele.

s-5

tea_geofyysika_5

Loengud ise olid kahes selgelt eristuvas variandis, kusjuures loetava materjali eraldusjoon kulges piki Maa kui tahke keha pealispinda.

s-6

tea_geofyysika_6

Füüsika üliõpilaste kursusesse kuulus see, mis jäi eralduspinnast allapoole ja geoloogia üliõpilastele vastupidiselt see, mis ulatus eralduspinnast ülespoole.

s-7

tea_geofyysika_7

Ehkki ülejäänud loengukursusi arvestades on seda õpetust ka edaspidi otstarbekas nõnda jätkata näib olevat mõistlik luua võimalus soovi korral kogu materjali ühest kohast leida.

s-8

tea_geofyysika_8

Kogu maailma hariduse ja teaduse süsteemis on praegu käimas tendents terviku taastamise suunas.

s-9

tea_geofyysika_9

Iga üksiku teadusharu raamides võib selgeks uurida ükskõik millise huvialuse objekti ehituse, kuid raskusi tekib funktsionaalse poolega.

s-10

tea_geofyysika_10

Kuni uurimine kulges ehitust tundma õppides oligi otstarbekas eri teaduste lahus sügavuti arendamine.

s-11

tea_geofyysika_11

Praegu huvitab ka geoteadustes juba rohkem Maa kui terviku ja tema allsüsteemide funktsioneerimine.

s-12

tea_geofyysika_12

Nende ehituse tundmist saab sellise probleemiasetuse tarvis juba piisavaks pidada.

s-13

tea_geofyysika_13

Üks, mida funktsionaalne käsitlus kindlasti vajab, on avaram vaatenurk.

s-14

tea_geofyysika_14

Ei piisa ühe konkreetse teadusharu materjali perfektsest valdamisest, vaid tuleb silmas pidada ka seoseid teiste teadusharude teadmistega.

s-15

tea_geofyysika_15

See eeldab isegi teistsugust lähenemist haridusele.

s-16

tea_geofyysika_16

Haridus peab looma eeldused maailma terviklikkuse ja funktsionaalsuse mõistmiseks.

s-17

tea_geofyysika_17

Füüsika võib tinglikult jagada päris füüsikaks ja selleks füüsikaks, mida ka neil, kes päris füüsikud ei ole, oma uurimistöös vaja läheb.

s-18

tea_geofyysika_18

Selle omandamise juures on kaks ohtu.

s-19

tea_geofyysika_19

Esiteks on füüsika mitmel põhjusel põlu all ja paljud enesest lugupidavad teiste teadusharude huvilised ei tahagi seda õppida.

s-20

tea_geofyysika_20

Teiseks õpetavad füüsikat enamasti füüsiku ettevalmistusega inimesed igihaljal traditsioonilisel viisil, mis on muudele inimestele halvasti arusaadav.

s-21

tea_geofyysika_21

Need kaks asjaolu põhjustavad loodusteadlaste seas füüsikalist võhiklikkust.

s-22

tea_geofyysika_22

Kuni on tegemist kirjeldava ja sorteeriva teadusega ehk 'teaduse filateeliaga' see võhiklus eriti ei sega.

s-23

tea_geofyysika_23

Kui asjad jõuavad seisu, et miks ja kuidas üks või teine protsess toimub, siis tekivad raskused.

s-24

tea_geofyysika_24

Ükskõik millise probleemi protsessi tasemel uurimisel on teekond tulemuseni seda lühem, mida paremini asju osatakse ühisnimetaja alla viia.

s-25

tea_geofyysika_25

Matemaatilises füüsikas on see metoodika kõige selgemalt välja arendatud.

s-26

tea_geofyysika_26

Aga üpris ülevaatlikult saab probleeme käsitleda ka matemaatikat vältides.

s-27

tea_geofyysika_27

Piisab sellestki, kui õpitakse suures mitmekesisuses peituvat üldist ja korduvat üles leidma.

s-28

tea_geofyysika_28

Selleni ei vii niivõrd otse füüsika kui just loodusteaduse enese füüsika tõdesid arvestav õpetamine.

s-29

tea_geofyysika_29

Vastukaaluks annab kogemus põhjust väita, et füüsikas kasutatava mõtteviisi omaksvõtnud inimesed saavad vahel üsna vaevaliselt aru looduse füüsikavälistest seostest.

s-30

tea_geofyysika_30

Loodusteaduste algtõdede veidi sügavam õpetamine ei tule ka nende haridusele tervikuna kahjuks.

s-31

tea_geofyysika_31

Seda enam, et looduses ei käi kõik asjad kaugeltki nii nagu esmapilgul tundub loogiline olevat.

s-32

tea_geofyysika_32

Angloameerika ja Euroopa ülikoolides loetakse taolisi kursusi pealkirjade 'Earth science' või 'Understanding the Earth' all.

s-33

tea_geofyysika_33

Ka vene ülikoolides on Maad mitmest aspektist käsitlevad kursused olemas.

s-34

tea_geofyysika_34

Käesoleva kursuse koostamisel on võetud mõõtu järgnevatest õpikutest:

s-35

tea_geofyysika_40

Peale selle on kasutatud arvukalt ülevaateartikleid ja üksikküsimuste kohta käivaid artikleid ajakirjade 'Nature', 'Science' ja 'Journal of Geophysical Research' viimasest viiest aastakäigust, samuti mõningaid artikleid ajakirjast 'Reviews of Geophysics'.

s-36

tea_geofyysika_41

Kirjeldava iseloomuga punktides on materjal püütud esitada võimalikult kompaktsena, arvestades kuni 1996. a. ilmunud maailmapildi aluseid kujundavate uurimistulemustega.

s-37

tea_geofyysika_42

Maa sisemuse, maakoore, atmosfääri ja ookeani käsitluses on üritatud ajalist arengulugu serveerida põhjuslikult seostatud sündmuste jadana.

s-38

tea_geofyysika_43

On püütud põhjendada, miks asjad just nimelt nii on kulgenud.

s-39

tea_geofyysika_44

Paraku on nii mõnelgi juhul teadmiste väljal veel valged laigud, kuid valdav osa planeedi Maa minevikust laseb ennast juba seletada ilma suurte vastuoludeta

s-40

tea_geofyysika_45

Autor tänab Jüri Pladot ja teisi Tartu Ülikooli geoloogia instituudi õppejõude kasulike märkuste ja soovituste eest, mida antud tekstis on arvestatud.

s-41

tea_geofyysika_46

Geofüüsikaks loetakse teaduste kompleksi, mis käsitleb Maa ehitust ja temas toimuvaid füüsikalisi protsesse.

s-42

tea_geofyysika_47

Eri geosfäärides toimuvaid protsesse on senini vaadatud küllaltki väheses omavahelises seoses.

s-43

tea_geofyysika_48

Neid uurivad teadusharud on geofüüsika raamides jagatud kindlatesse rubriikidesse.

s-44

tea_geofyysika_49

Viimasel ajal suundub rõhuasetus järjest enam erinevate geofüüsika harude ühisosale ja terviku funktsionaalsetele seostele.

s-45

tea_geofyysika_50

Geofüüsikat kui teadusharu tuntakse üldiselt laiemas ja kitsamas tähenduses.

s-46

tea_geofyysika_51

Laiema tähendusega geofüüsika jaguneb maa füüsikaks, hüdrofüüsikaks ja atmosfäärifüüsikaks.

s-47

tea_geofyysika_52

Maa füüsikasse kuuluvad gravimeetria, seismoloogia, magnetomeetria, elektromeetria, radiomeetria (ioniseeriva kiirguse probleemid) j.

s-48

tea_geofyysika_53

Maa füüsika uurib kuidas funktsioneerib füüsikaliselt Maa välispinnast seespool olev osa.

s-49

tea_geofyysika_54

Hüdrofüüsika tegevusväljaks on vee keskkonnas toimuvate füüsikaliste protsesside uurimine.

s-50

tea_geofyysika_55

Siingi on kitsam jagunemine merefüüsikaks ja mandrite hüdroloogiaks.

s-51

tea_geofyysika_56

Atmosfäärifüüsikasse kuuluvad atmosfääri ehitust, omadusi ning selles toimuvaid füüsikalisi protsesse uurivad teadusharud.

s-52

tea_geofyysika_57

Kõige mahukam neist on meteoroloogia, mida jagatakse veel sünoptiliseks meteoroloogiaks, dünaamiliseks meteoroloogiaks ja klimatoloogiaks.

s-53

tea_geofyysika_58

Vahetute ilmastikunähtuste tegevusväljast kõrgemal olevates kihtides toimuvaid protsesse uurivad aeronoomia ja aeroloogia.

s-54

tea_geofyysika_59

Tuntavalt lähtub jagunemine eri teadusharudeks väljakujunenud traditsioonidest, millel on ajaloolised juured.

s-55

tea_geofyysika_60

Muutuvas maailmas ei ole loetletud jagunemine igipüsiv.

s-56

tea_geofyysika_61

Mõned teadusharud kui eraldi distsipliinid kaovad aja jooksul, teised võivad juurde tekkida.

s-57

tea_geofyysika_62

Eriti toimub selline vahetumine uurimismeetodite põhjal lahtritesse jagatud teadusharude korral.

s-58

tea_geofyysika_63

Uurimisobjektide järgi jagunemise korral esineb loomulik tendents tungida vastastikku teineteise mängumaale või lõpuks hoopiski ühte sulada.

s-59

tea_geofyysika_64

Kitsamas mõttes geofüüsika all mõistetakse kõige sagedamini Maa tahke väliskestaga piiratud seesmise osa uurimist füüsikaliste meetoditega.

s-60

tea_geofyysika_65

Planeet Maa on üks ja geoteadusi ka peale geofüüsika mitu.

s-61

tea_geofyysika_66

Kõik nad tegelevad ikkagi sellesama planeedi uurimisega.

s-62

tea_geofyysika_67

Geoloogia keskendub maakoore ehituse ja arenguloo uurimisele, eriti pöörates tähelepanu mineraalidele ja mineraalidest koosnevatele kivimitele.

s-63

tea_geofyysika_68

Geoloogia huvisfääris on kivimite teke ja kivimite murenemine ning ka maakoore reljeefi ja kihistuse kujunemine.

s-64

tea_geofyysika_69

Samuti tegeleb Maa välispinna uurimisega geograafia.

s-65

tea_geofyysika_70

Täpsemalt nimetatakse seda geograafia osa geomorfoloogiaks.

s-66

tea_geofyysika_71

Geokeemia uurib Maa keemilist koostist, keemiliste elementide sisaldust ja jaotust maakoores.

s-67

tea_geofyysika_72

Geofüüsikast eristab geokeemiat põhiliselt keemia meetodite kasutamine.

s-68

tea_geofyysika_73

Ükski neist geoteadustest ei saa areneda pidamata silmas terviklikku pilti geosfäärides toimuvatest protsessidest ja nende põhjustest.

s-69

tea_geofyysika_74

Geoteaduste näiliselt suur arv peegeldab tegelikult Maa kui funktsioneeriva süsteemi keerukust ja mitmetahulisust.

s-70

tea_geofyysika_75

Kui võtta ette erinevate geoteaduste õpikud või monograafiad, siis on nende põhiline sisu alati suures osas kattuv ja erinevused ilmnevad vaid kindlate probleemiringide eelistuse kaudu.

s-71

tea_geofyysika_76

Kuigi geoloogia üheks põhilisemaks informatsiooniallikaks on olnud maakoorest leitavad biosfääri säilmed on üldise arusaama järgi geoloogia ikka olnud elutute kivimite teadus vastandina elusorganismidega tegelevale bioloogiale.

s-72

tea_geofyysika_77

Viimastel aastatel süveneb üha enam arusaamine biosfääri otsustavast rollist Maa kujunemisel selliseks nagu ta on.

s-73

tea_geofyysika_78

Biosfäär pole oma olemasolu algusest peale olnud passiivne osaline geoloogiliste sündmuste taustal vaid nende sündmuste aktiivne kujundaja.

s-74

tea_geofyysika_79

Elukeskkonna aktiivne ümberkujundamine endale soodsamaks ei alga hoopiski inimese kui liigi ilmumisega.

s-75

tea_geofyysika_80

See on biosfäärile omane olnud algusest peale.

s-76

tea_geofyysika_81

Maakoore ja atmosfääri ajaline arengulugu biosfääri olemasolul on hoopis midagi muud kui selle võimalik arengukäik ilma biosfäärita.

s-77

tea_geofyysika_82

Kõigil geoteadustel on peale inimliku uudishimu rahuldamise ehk puhta teaduse rolli ka üpris suur praktiline tähtsus.

s-78

tea_geofyysika_83

Geosfääride regulaarse ja järjest detailsema uurimise tulemusi läheb vaja paljudel elualadel.

s-79

tea_geofyysika_84

Teadmiste tase peab praktilise nõudluse tasemest alati natuke ees olema.

s-80

tea_geofyysika_85

Kui mingitele teadmistele tekib tarbija, siis peavad need teadmised mingil määral juba varuks valmis olema.

s-81

tea_geofyysika_86

Geoloogialt on enamasti oodatud kasulike maavarade leidmist.

s-82

tea_geofyysika_87

Ülipragmaatilised inimesed on arvanud, et ainult sellega ta peakski tegelema.

s-83

tea_geofyysika_88

Geoloogia rakenduslikud suunad tegelevadki kogutud geoloogilisi teadmisi kasutades kaevandatavate maavarade maardlate otsimisega ja varude mahu määramisega.

s-84

tea_geofyysika_89

Need on kulukad tegevused ja teaduse osaks on siin anda juhiseid kust otsida ja kus puurida, et oleks väljavaateid midagi leida.

s-85

tea_geofyysika_90

Selles tegevuses rakendatakse oluliselt ka geofüüsika meetodeid.

s-86

tea_geofyysika_91

Geofüüsikaliste uuringute nagu kõigi teistegi praktilist tähtsust omavate uuringute puhul nõutakse järjest kõrgemat täpsust ja detailsust.

s-87

tea_geofyysika_92

Kulud ei kasva täpsuse tõustes mitte lineaarselt vaid pigem eksponentsiaalselt.

s-88

tea_geofyysika_93

Geoteaduste puhul on uurimiste läbiviimisega asjad mõnevõrra teisiti kui näiteks astronoomias, kus kõik on kõigi oma ja ühevõrra kättesaamatus kõrguses.

s-89

tea_geofyysika_94

Geoteadustes on paratamatu, et uurides saadakse midagi teada ka mõne teise riigi territooriumi kohta ja teised saavad samuti midagi teada antud riigi kohta.

s-90

tea_geofyysika_95

Kui lisaks tuleb mingil viisil mängu poliitika, siis ei tarvitse huvi looduse vastu olla üksnes siiras ja omakasupüüdmatu.

s-91

tea_geofyysika_96

Paljude tegevuste kohta tuleb sõlmida rahvusvahelised kokkulepped.

s-92

tea_geofyysika_97

Uurimisväli on avar ja sellel edasijõudmiseks on samuti otstarbekas pingutused koordineerida.

s-93

tea_geofyysika_98

Kuna geosfääride protsessid toimivad globaalse mastaabiga, siis on vahel isegi üksikküsimuste uurimisel tarvilik globaalne haare.

s-94

tea_geofyysika_99

Suuremate mastaapidega ettevõtmistel aga seda enam.

s-95

tea_geofyysika_100

Järjest enam realiseeritakse geofüüsikalised uuringud suurte rahvusvaheliste projektide kaudu.

s-96

tea_geofyysika_101

Sisuliselt tehti neid suurte projektidena maailma juhtivates riikides juba üsna ammu.

s-97

tea_geofyysika_102

Näiteks toimus Suurbritannias alates 1670-datest aastatest meresõidu tarbeks magnetilise deklinatsiooni kaardistamine.

s-98

tea_geofyysika_103

Esimesed suuremad rahvusvaheliselt koordineeritud ettevõtmised geofüüsikas olid kaks rahvusvahelist polaaraastat (International Polar Year) 1882-1883 ja 1932-1933.

s-99

tea_geofyysika_104

Neist esimese initsiaatoriks oli Austria leitnant Karl Weyprecht, kes sellekohase idee esitas 1875. a.

s-100

tea_geofyysika_105

Idee realiseerimisel osales 11 riiki.