PředmětyPředměty(verze: 806)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Seismické povrchové vlny - NGEO034
Anglický název: Seismic surface waves
Zajišťuje: Katedra geofyziky (32-KG)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2016
Semestr: zimní
E-Kredity: 5
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. František Gallovič, Ph.D.
prof. RNDr. Jiří Zahradník, DrSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Geofyzika
Anotace -
Poslední úprava: T_KG (03.05.2013)

Prostorové a povrchové elastické vlny, cunami. Interferenční charakter povrchových vln, Rayleighovy a Loveovy vlny v jednoduchých modelech prostředí a jejich disperze, elipticita Rayleighových vln. Maticové metody na výpočet vln ve vrstevnatých prostředích. Analýza disperzních signálů, určování fázové a grupové rychlosti. Seismický šum, určování Greenových funkcí z kroskorelací, arrayová měření. Příklady strukturálních výzkumů pomocí povrchových vln.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: T_KG (03.05.2013)

Studenti se seznámí s rozdíly mezi prostorovými a povrchovými seismickými vlnami, základy teorie povrchových vln, jejich analýzou v seismogramech a použitím při strukturálních výzkumech zemské kůry a pláště.

Literatura
Poslední úprava: T_KG (03.05.2013)

  • O. Novotný: Seismic Surface Waves. Lecture notes. UFBA, Salvador, Bahia 1999.
  • K. Aki, P.G. Richards, Quantitative seismology. University Science Books 2002.
  • M. Bath: Introduction to Seismology. Birkhäuser Verlag, Basel 1979 (second edition).
  • E. Savarensky: Seismic Waves. Mir Publishers, Moscow 1975.
  • T.A. Proskurjakova, O. Novotny, E.V. Voronina: Izučenie stroenija Zemli metodom poverchnostnych voln (Central'naja Evropa). Nauka, Moskva 1981. (Studies of the Earth's Structure by the Surface-Wave Method (Central Europe); rusky).
  • V.I. Kejlis-Borok (ed.): Seismic Surface Waves in a Laterally Inhomogeneous Earth. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 1989.

Metody výuky -
Poslední úprava: T_KG (03.05.2013)

Přednáška + cvičení

Sylabus -
Poslední úprava: T_KG (03.05.2013)

Úvod

Prostorové a povrchové elastické vlny, vlny na vodě (cunami). Hlavní typy povrchových vln a jejich charakteristiky. Příklady seismogramů.

Disperzní rovnice povrchových vln

Odvození disperzní rovnice pro Loveovy vlny šířící se ve vrstvě na poloprostoru. Loveovy vlny jako interferenční jev vln SH, odvození disperzní rovnice z podmínky konstruktivní interference. Rayleighovy vlny v homogennním poloprostoru. Disperze Rayleighových vln ve vrstvě na poloprostoru.

Syntetické seismogramy

Modální struktura povrchových vln, vlastní funkce, elipticita Rayleighových vln, modální sumace, útlum se vzdáleností. Weylův integrál, metoda diskrétních vlnových čísel.

Maticové metody

Model vrstevnatého prostředí. Matice pro jednu vrstvu a pro soustavu vrstev. Disperzní rovnice pro Loveovy vlny ve vrstevnatém prostředí, Thomsonovy-Haskellovy matice a jejich modifikace. Thomsonovy-Haskellovy matice pro Rayleighovy vlny; problém ztráty přesnosti a jeho příčiny. Maticové formulace odstraňující ztrátu přesnosti.

Analýza disperzních vlnových skupin

Interference dvou rovinných harmonických vln s různými frekvencemi a rychlostmi, pojem fázové a grupové rychlosti. Interference vlnové skupiny s úzkým a širokým spektrem. Vzorce na výpočet experimentálních disperzních křivek: použití metody stacionární fáze, Fourierových spekter a frekvenčně-časové analýzy. Praktické určení disperzních křivek ze seismogramů. Inverzní úloha na zjištění stavby zemské kůry.

Seismický šum a arrayová měření

Metody získání Greenových funkcí z kroskorelací záznamů seismického šumu v párech stanic, tomografie z povrchových vln. Analýza arrayových dat, určení disperzní křivky z měření seismického šumu.

Příklady strukturálních a zdrojových výzkumů pomocí povrchových vln

Stavba zemské kůry a svrchního pláště podél některých profilů. Mělká stavba z arrayových měření, určení hloubky skalního podloží. Využití povrchových a plášťových vln pro mechanismus ohniska.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK