Dynamika pláště a litosféry pro doktorandy - NDGF015

• Anglický název: Mantle and Lithosphere Dynamics for Ph.D. Students
• Zajišťuje: Katedra geofyziky (32-KG)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2015
• Semestr: oba
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: 2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: předmět lze zapsat v ZS i LS
• Garant: doc. RNDr. Hana Čížková, Ph.D.; prof. RNDr. Ondřej Čadek, CSc.
• Vyučující: doc. RNDr. Hana Čížková, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Geofyzika

Anotace

čeština

Základní rovnice termální konvekce. Newtonovské proudění. Termální konvekce jako nelineární dynamický systém. Teorie deskové tektoniky, určování deskových pohybů. Litosféra a astenosféra. Třírozměrné modely anomálií hustot. Postglaciální výzdvih. Dynamický geoid a dynamická topografie. Napětí v litosféře. Reologie pláště a spojená gravimetricko-dynamická úloha. Geochemická měření a modely konvekce v plášti.

Poslední úprava: T_KG (18.01.2007)

angličtina

Fundamental equations describing the thermal convection in the Earth. Newtonian fluid. Thermal convection as a non-linear dynamical system.

Poslední úprava: T_KG (18.01.2007)

Cíl předmětu

čeština

Získání přehledu o současném stavu výzkumu plášťové dynamiky.

Poslední úprava: CADEK/MFF.CUNI.CZ (03.04.2008)

angličtina

Understanding present-day level of geodynamical research.

Poslední úprava: CADEK/MFF.CUNI.CZ (03.04.2008)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Ústní zkouška

Poslední úprava: Gallovič František, prof. RNDr., Ph.D. (10.06.2019)

angličtina

Oral exam

Poslední úprava: Gallovič František, prof. RNDr., Ph.D. (10.06.2019)

Literatura

čeština

• C. Matyska, Mathematical Introduction to Geothermics and Geodynamics, předběžná verze učebního textu.

• G.F. Davies, Dynamic Earth, Cambridge University Press, Cambridge 1999.

• W.R. Peltier ed., Mantle Convection: Plate Tectonics and Global Dynamics, Gordon and Breach, New York, 1989.

• D.L. Turcotte, G. Schubert, Geodynamics: Applications of Continuum Physics to Geological Problems, John Wiley & Sons, New York, 1982.

Poslední úprava: T_KG (26.03.2008)

Metody výuky

čeština

Přednáška

Poslední úprava: T_KG (11.04.2008)

angličtina

Lecture

Poslední úprava: T_KG (11.04.2008)

Požadavky ke zkoušce

Zkouška je ústní, požadavky odpovídají sylabu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Poslední úprava: Čížková Hana, doc. RNDr., Ph.D. (06.10.2017)

Sylabus

čeština

Zákony zachování

Základní rovnice - zákony zachování hmoty, momentu a energie, reologie, stavovaá rovnice, hraniční podmínky.

Termální konvekce v zemském plášti

Boussinesqova aproximace základních rovnic. Bezrozměrné rovnice; Prandtlovo, Rayleighovo and disipační číslo. Hraniční podmínky. Statické řešení. Rozklad solenoidálního pole. Dvourozměrné modelování - proudová funkce.

Základní charakteristika termální konvekce

Linearizovaná teorie - počátek konvekce. Závislost stylu konvekce na velikosti Rayleighova čísla. Vliv vnitřního zahřívání, stlačitelnost, tlaková a teplotní závislost reologie a fázové přechody.

Dynamika subdukované litosféry

Seismické mapování subdukovaných litosférických desek v plášti. Reologie subdukované litosféry. Fázové přechody v subdukovaných deskách. Numerické modelování procesu subdukce.

Poslední úprava: T_KG (18.01.2007)

angličtina

Laws of conservation

Basic equations - conservation of mass, momentum and energy, rheological relationship, equation of state, boundary conditions.

Thermal convection in the Earth's mantle

Boussinesq approximation. Dimensionless quantities; Prandtl, Rayleigh and dissipation numbers. Boundary conditions. Static solution. Decomposition of a solenoidal field. 2-D modelling - stream function.

Basic characteristics of thermal convection

Linearized theory - onset of convection. Dependence of the style of the convection on the Rayleigh number. Influence of inner heating, compressibility, pressure- and temperature-dependent rheology and phase transitions.

Rheology and dynamics of subducted lithosphere

Seismic imaging of subducted lithosphere in the mantle. Rheology of subducted slabs. Phase transitions. Numerical modelling of subduction.

Poslední úprava: T_KG (18.01.2007)