Geoid ve statické a dynamické Zemi. Spektrální metody řešení přímé úlohy pro tečení v plášti Země. Seismická tomografie a hustotní modely pláště. Hraniční podmínky. Zahrnutí litosféry. Obrácená úloha pro hustotu a viskozitu.
Poslední úprava: T_KG (22.05.2001)
Geoid in a static and dynamic Earth. Spectral methods to solve the Stokes problem in the Earth mantle. Seismic tomography and the density models of the mantle. Boundary conditions. Lithosphere. Inferences of viscosity from the geoid.
Poslední úprava: T_KG (22.05.2001)
Cíl předmětu -
Hlubší pochopení vztahu mezi plášťovou konvekcí a gravitačním polem planety.
Poslední úprava: CADEK/MFF.CUNI.CZ (03.04.2008)
Understanding relationship between mantle convection and gravitational field of a planet.
Poslední úprava: CADEK/MFF.CUNI.CZ (03.04.2008)
Podmínky zakončení předmětu
Zápočet je udělen za pravidelnou aktivní účast a vypracování krátké seminární práce.
Poslední úprava: Čadek Ondřej, prof. RNDr., CSc. (06.10.2017)
Literatura -
Časopisecká literatura z nedávné doby
B.H. Hager, R.W. Clayton: Constraints on the structure of mantle convection using seismic observation, flow models and the geoid, in: Mantle Convection, Plate Tectonics and Global Dynamics, ed. W.R. Peltier, Gordon and Breach Science Publishers, New York etc., 1989.
A. Tarantola: Inverse Problem Theory. Elsevier, 1987.
Poslední úprava: CADEK/MFF.CUNI.CZ (03.04.2008)
B.H. Hager, R.W. Clayton: Constraints on the structure of mantle convection using seismic observation, flow models and the geoid, in: Mantle Convection, Plate Tectonics and Global Dynamics, ed. W.R. Peltier, Gordon and Breach Science Publishers, New York etc., 1989.
A. Tarantola: Inverse Problem Theory. Elsevier, 1987.
recently published papers on geoid modelling
Poslední úprava: CADEK/MFF.CUNI.CZ (03.04.2008)
Metody výuky -
Seminář
Poslední úprava: T_KG (11.04.2008)
Seminar
Poslední úprava: T_KG (11.04.2008)
Sylabus -
Geoid ve statické a dynamické Zemi
Vztah seismických anomálií a hustoty. Gravitační účinek hustotních anomálií v plášti. Spektrální reprezentace Newtonova integrálu. Pojem dynamické topografie a její vztah k topografii skutečné. Izostatická kompenzace. Umíme určit dynamickou topografii povrchu a vnitřních hustotních rozhraní?
Tečení v plášti Země a deformace hustotních rozhraní
Stokesův problém. Reologie plášťového materiálu. Řešení problému plášťového tečení spektrální metodou. Selfgravitace. Aplikace realistických reologií. Laterální variace viskozity.
Hraniční podmínky
Jaké jsou "správné" hraniční podmínky? Deskové pohyby versus volný prokluz. Aproximace litosféry membránou. Vliv laterálních variací viskozity v blízkosti rozhraní.
Inverze geoidu
Určování viskózní struktury pláště ze seismických a gravitačních dat. Formulace obracené úlohy. Možnosti parametrizace. Problémy s hustotní strukturou ve svrchním plášti. Jak parametrizovat viskozitu. Řešení obrácené úlohy: lokální vs. globální metody. Současný stav problematiky. Preferované viskózní modely a jejich vztah k modelům získaným metodami minerálové fyziky a inverzí dat o kolísání mořské hladiny.
Poslední úprava: T_KG (10.05.2002)
Geoid in for a static and dynamic mantle
Relationship between seismic velocity anomalies and densities. Gravitational signal of density anomalies in the mantle. Spectral representation of the gravity. Concept of dynamic topography and its relationship to the real topography. Isostatic compensation. Can we determine the dynamic topographies of the surface and internal density interfaces?
Flow in the mantle and deformation of density interfaces
Stokes' problem. Rheology of mantle and lithosphere. Spectral solution of the Stokes' problem in a spherical shell. Selfgravitation. 'Realistic' rheologies. Inclusion of lateral viscosity variations.
Boundary conditions
What are the appropriate boundary conditions? Plate velocities, free slip and no slip. Approximation of mechanical behaviour of the lithosphere: Membrane dynamics. Role of lateral viscosity variations close to the boundaries.
Inferences of viscosity from the geoid
Formulation of the inverse problem. Parameterization of density and viscosity. Local and global inverse techniques. Recent papers and models. Comparison with results of mineral physics experiments and postglacial rebound analyses.
Literature
B.H. Hager, R.W. Clayton: Constraints on the structure of mantle convection using seismic observation, flow models and the geoid, in: Mantle Convection, Plate Tectonics and Global Dynamics, W.R. Peltier ed., Gordon and Breach Science Publishers, New York etc., 1989.
Selected research papers from J. Geophys. Res., Geophys. J. Int., PEPI and EPSL.
A. Tarantola: Inverse Problem Theory. Elsevier, 1987.
