Globální geofyzika - NDGF031

• Anglický název: Global geophysics
• Zajišťuje: Katedra geofyziky (32-KG)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2016
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+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
• Garant: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Přehled základních poznatků o fyzikálních procesech a parametrech zemského nitra. Základy seismologie, geodynamiky a geomagnetismu. Numerické modelování procesů v zemském nitru a dostupná data.

angličtina

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Physical processes and parameters of the Earth interior. Basic principles of global seismology, geodynamics and geomagnetism. Data and numerical modelling of dynamical processes in the Earth interior.

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D. (06.10.2017)

Podmínkou udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opravné termíny zápočtu.

Získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky.

Literatura

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Doporučená literatura:

W. Lowrie: Fundamentals of Geophysics, Second Edition, Cambridge University Press, Cambridge 2007.

S. Stein, M. Wysession: An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure. Blackwell publishing 2003.

C.M.R. Fowler: The Solid Earth. Introduction to Global Geophysics. Cambridge University Press, Cambridge 1990.

J.-P. Poirier: Introduction to the Physics of the Earth's Interior. Cambridge University Press, Cambridge 2000.

G.F. Davies: Dynamic Earth: Plates, Plumes and Mantle Convection. Cambridge University Press, Cambridge 1999.

G. Schubert, D.T. Turcotte, P. Olson: Mantle Convection in the Earth and Planets. Cambridge University Press, Cambridge 2001.

Gupta, Harsh: The Encyclopedia of Solid Earth Geophysics, Springer 2011.

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Přednáška + cvičení

angličtina

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Lecture + exercises

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D. (06.10.2017)

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

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Stavba Země
Seismický sféricky symetrický model Země. Složení a fyzikální vlastnosti kůry, pláště a jádra. Povaha rozhraní v zemském nitru, fázové přechody a jejich vliv na děje v plášti. Seismická tomografie a třírozměrné modely Země. Vztah anomálií seismických rychlostí a teploty. Vrstva D".

Desková tektonika
Historické představy, Wegenerova teorie a teorie rozpínání oceánského dna. Teorie deskové tektoniky. Jednotlivé typy rozhraní, rifty, subdukce, transformní zlomy, kolizní oblasti. Seismická aktivita, tepelný tok a další geofyzikální pole ve vazbě na deskovou tektoniku. Určování a popis deskových rychlostí. Horké skvrny a vnitrodeskové deformace. Síly působící na litosférické desky. Desková tektonika v minulosti.

Dynamika pláště a litosféry
Co je to litosféra. Vztah litosféry a kůry. Mocnost litosféry. Litosféra pod oceány. Model chladnutí oceánské litosféry, vztah k hloubkám oceánského dna a tepelnému toku. Kontinentální litosféra, kratony. Astenosféra. Přenos tepla v plášti. Konvekce, kondukce, zdroje tepla. Energetická bilance Země. Subdukce litosféry. Plášťové plumy.

Magnetické pole Země
Základní vlastnosti zemského magnetického pole. Maxwellovy rovnice. Magnetovariační a magnetotelurická metoda. Modely elektrické vodivosti. Zemské jádro - složení a vlastnosti. Generace magnetického pole v jádře.

Gravitační pole Země
Rozvoj gravitačního potenciálu. Vztah hustot a gravitačního potenciálu. Geoid. Inverzní gravimetrická úloha ve statické Zemi. Inverzní úloha pro viskozitu a hustotu v dynamické Zemi. Role seismické tomografie.

Nástroje
Sférická harmonická analýza geofyzikálních polí. Přímá a obrácená úloha v geofyzice. Základní myšlenka teorie obrácených úloh. Rozlišení, stabilita, robustnost. Modely a simulace.

angličtina

Poslední úprava: T_KG (29.04.2016)

Constitution of the Earth
Spherically symmetric model of the Earth. Composition and physical properties of the crust, the mantle and the core. Nature of interfaces in the Earth's interior. Phase transition and their impact of the processes in the mantle. Seismic tomography and a 3d structure of the Earth. Seismic anomalies and 3d temperature distribution in the mantle. Core-mantle boundary layer (D").

Plate tectonics
History. Wegener's theory, continental drift. Sea floor spreading. Plate tectonics. Classification of plate boundaries. Physical characteristics of plate boundaries: seismic activity, heat flux, gravity etc. Determination and description of plate motions. Intraplate deformations. Hotspots. Forces acting at the lithosphere. Plate tectonics in the past.

Dynamics of the mantle and the lithosphere
Crust and lithosphere: definitions. Oceanic and continental lithosphere. Cooling of the oceanic lithosphere. Asthenosphere. Heat transfer in the mantle. Convection, conduction, heat sources. Subduction of the lithosphere. Mantle plumes.

Magnetic field of the Earth
Basic characteristics. Maxwell equations. Magnetovariational and magnetotelluric methods. Models of electrical conductivity in the Earth mantle. Core: composition and physical properties. Generation of the magnetic field in the core.

Gravity field
Spectral representation of the gravity potential. Density anomalies in the Earth and the gravitational potential. Inverse gravimetric problem. Seismic tomography. Inferences of viscosity and density from the geoid.

Tools
Spherical harmonic analysis. Correlation analysis. Data interpretation. Forward and inverse problem. Models and simulations.