Geomagnetism and Geoelectricity for Ph.D. Students - NDGF014

• Title: Geomagnetismus a geoelektřina pro doktorandy
• Form of teaching: lecture+practicals
• Guaranteed by: Department of Geophysics (32-KG)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2017
• Duration in semesters: 1
• Semester: summer
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Maximum number of enrolled students: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Repeated enrollment: 2 / 2 / 2 / 2
• Guarantor: doc. RNDr. Jakub Velímský, Ph.D.

Annotation

English

Mathematical description of the geomagnetic field. Time variations of the geomagnetic field. Paleomagnetism. Reversals of the Earth's magnetic field. Transient magnetic variations of the external field. Magnetic fields of the Sun, Moon and planets. Introduction to the dynamo theory.

Last update: T_KG (18.01.2007)

Czech

Matematický popis geomagnetického pole. Časové změny geomagnetického pole. Paleomagnetismus. Inverze magnetického pole. Krátkodobé variace vnějšího pole. Magnetická pole Slunce, Měsíce a planet. Buzení vnitřního geomagnetického pole. Teorie zemského dynama. Elektrická vodivost zemského nitra.

Last update: T_KG (18.01.2007)

Aim of the course

English

The purpose of this basic geophysical course is to introduce to the students the properties of magnetic and electric fields of the Earth, Sun, and other celestial bodies, the problematic of measurements, mathematical-physical description and modelling of these fields and their relations to the physical, chemical, and mineralogical structure of the Earth and its surrounding and to the dynamical processes in the Earth.

Last update: T_KG (07.04.2008)

Czech

Cílem tohoto základního geofyzikálního kurzu je seznámit studenty s vlastnostmi magnetického a elektrického pole Země, Slunce a dalších těles na různých prostorových a časových škálách, jejich měřením, fyzikálně-matematickým popisem a modelováním, a se souvislostmi s fyzikální, chemickou a mineralogickou strukturou Země a jejího blízkého okolí a dynamickými ději v ní.

Last update: T_KG (07.04.2008)

Course completion requirements

Podmínky pro udělení zápočtu:

Získání alespoň 7 bodů z 10 za domácí úkoly zadané v průběhu semestru.

Úkoly je možné vrátit k doplnění a přepracování (1x úkoly 1-6 - jednobodové, 2x úkoly 7-8 - dvoubodové).

Použití generativní umělé inteligence k vypracování úkolů není zakázáno, ale musí být studentem deklarováno a konkrétně vysvětleno jak a proč byla využita.

Získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky.

Forma zkoušky: písemná, bodovaná nebo distanční (telecon)

Klasifikace: >=51% dobře/prospěl; >=67% velmi dobře; >=85% výborně

Požadavky odpovídají sylabu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Last update: Velímský Jakub, doc. RNDr., Ph.D. (17.08.2026)

Literature

• R.T. Merrill, M.W. McElhinny, P.L. McFadden: The magnetic field of the Earth, Academia Press, London 1996.

• A. Janáčková: Geomagnetismus (rukopis učebního textu).

Last update: T_KG (18.01.2007)

Teaching methods

English

Lecture + exercises

Last update: T_KG (11.04.2008)

Czech

Přednáška + cvičení

Last update: T_KG (11.04.2008)

Syllabus

English

The Earth's magnetic field

The present geomagnetic field (GMF). Magnetic and geomagnetic coordinates and poles. Geomagnetic charts. Principles of the main geomagnetic devices and methods of measurment. Mathematical description of GMF - Gauss spherical harmonic analysis. Internal and external Earth's magnetic field. Geomagnetic dipole, excentric dipole.

Time variations of the GMF

a) Slow changes of the internal field Paleomagnetism. Rock magnetization. Virtual poles, paleomagnetic poles. Apparent polar wander paths. GMF reversals. b) Transient variations of the external field The magnetosphere. Charged particles in the magnetosphere. Regular variations of GMF. Storms and substorms. Aurora. Pulzations. Magnetic indices.

Magnetic fields of the bodies of the solar system

The Sun and its structure. Magnetic field of the Sun. Solar wind. Magnetic fields of planets.

Generation of the Earth's magnetic field

Bullard disc dynamo. The equations of the Earth's dynamo. Kinematic dynamos. Dynamics of the geodynamo.

Last update: T_KG (18.01.2007)

Czech

Zemské magnetické pole

Geomagnetické pole v současnosti (GMP). Magnetické a geomagnetické souřadnice a póly. Geomagnetické mapy. Principy nejdůležitějších geomagnetických přístrojů a metod měření. Matematický popis GMP - Gaussova sférická harmonická analýza. Vnitřní a vnější pole. Geomagnetický dipól, excentrický dipól.

Časové změny geomagnetického pole

a) Pomalé změny vnitřního pole

Paleomagnetismus. Magnetizace hornin. Virtuální póly, paleomagnetické póly. Zdánlivé křivky putování pólu - příspěvek ke studiu deskové tektoniky. Inverze GMP.

b) Krátkodobé variace vnějšího pole

Vysoká atmosféra Země. Magnetosféra. Nabité částice v magnetosféře. Pravidelné variace GMP. Magnetické bouře a subbouře. Polární záře. Pulzace. Indexy geomagnetické aktivity.

Magnetická pole těles sluneční soustavy

Slunce a jeho struktura. Sluneční magnetické pole a jeho periodicity. Sluneční vítr. Magnetická pole planet.

Buzení zemského magnetického pole

Princip dynama. Bullardovo diskové dynamo. Rovnice zemského dynama. Kinematická a dynamická teorie zemského dynama.

Last update: T_KG (18.01.2007)