Mathematische Beschreibung geodynamischer Prozesse

Veranstalter: Katrin Huhn-Frehers

Inhalt:

Geodynamische Prozesse, wie Gebirgsbildung und Plattentektonik, Erdbeben, Wärmeproduktion im Erdkörper lassen sich in ihren elementaren Zügen mathematisch-analytisch meist sehr kompakt fassen. Grund ist, dass diese Prozesse oft auf fundamentalen physikalischen Phänomenen wie dem Archimedischen Prinzip, der elastischen Ausdehnung, Reibungseffekten oder einem Ausgleichsvorgang basieren. Zentrale Schlüsselparameter, wie Dichte, Elastizitätsmodul, Wärmeleitfähigkeit oder die Permeabilität bestimmen die Vorgänge maßgeblich. In einer mathematischen Beschreibung erscheinen diese, zunächst oft komplex wirkenden Geoprozesse erstaunlich transparent. Die den Prozessen innewohnende Dynamik wird dargestellt.

An geodynamischen Anwendungsbeispielen soll die Vorlesung neben der Vermittlung eines grundlegenden Verständnisses für Geoprozesse fehlende mathematische Grundlagen vermitteln. Es wird schrittweise der Umgang mit partiellen Differentialgleichungen und deren analytischen Lösungen entwickelt.



Kompetenzen:

Studierende, die diese Vorlesung besucht haben, sind in der Lage die mathematische Beschreibung von geodynamischen Prozessen nachzuvollziehen. Sie können die zur Beschreibung eines geodynamischen Prozesses dienenden Gleichungssysteme nachvollziehen und die rechnerischen (analytischen) Lösungen selbstständig durchführen.

Bewertung:

Die regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung ist notwendig. Alle zwei Wochen sind Übungsaufgaben in 2er-Gruppen zu bearbeiten.


Prüfungsform:

Bearbeitung von Übungsaufgaben

Literatur:

C.M.R. Fowler (2005): The solid earth - An introduction to global geophysics, 2nd. ed., 500 Seiten, Englisch, Cambridge University Press. ISBN 0521893070, Preis: ca. 60,- Euro.

D.L. Turcotte, G. Schubert (2002): Geodynamics, 2nd ed., 472 Seiten, Englisch, Cambridge University Press. ISBN 0521666244, Preis: ca. 60,- Euro.


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