Kursplan för Jordens potentialfält

The Earth's Potential Fields

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1GE035
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik A1N, Geovetenskap A1N

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå

    • G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    • G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    • G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    • GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

    Avancerad nivå

    • A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    • A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    • A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    • AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2015-03-12
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2022-02-02
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: VT 2023
  • Behörighet: 120 hp inklusive 75 hp fysik och matematik. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
  • Ansvarig institution: Institutionen för geovetenskaper

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

  • Beskriva tyngdfältet och magnetfältet med hjälp av potentialer, Gauss lag och Laplaces ekvation.
  • Utveckla tyngdfältet och magnetfältet med hjälp av Greens identiteter och Helmholtz teorem.
  • Ge en detaljerad beskrivning av hur jordens gravitationsfält och magnetfält kan uppmätas och undersökas.
  • Jämföra mätningar av tyngdfältet och magnetfältet med hjälp av Poissons samband.
  • Analysera potentialfälten med hjälp av harmoniska funktioner (Fourierkomponenter och klotytefunktioner).
  • Använda och evaluera filtreringsmetoder såsom utåt och inåt extrapolering för att förstärka fälten från geologiska målstrukturer.
  • Designa mätkampanjer för kartläggning av strukturer och processer i jordens inre som är relaterade till gravitationsfältet och magnetfältet.
  • Beskriva grunderna inom 3D-modellering av jordens potentialfält.

Innehåll

Energi, arbete och potential. Greens identiteter för skalära potentialer och Helmholtz teorem för vektorfunktioner. Kraft och potential tillhörande gravitations- och magnetfält. Gauss lag och Laplaces ekvation för gravitationskraft och magnetisk kraft. Magnetisering, magnetisk permeabilitet och susceptibilitet. Poissons samband mellan den magnetiska potentialen och gravitationskraften. Klotytefunktionsanalys och Fouriermetoder. Filtrering i Fourierrummet. Tyngdfältet, geoiden och jordens form. Regionala tyngdfält och tyngdfältsanomalier. Jordmagnetiska fältets ursprung och variation i tid och rum. Mätmetoder för tyngdfältet och geomagnetiska fältet. Direkta metoder för modellering ("forward modelling") av gravitationen och magnetfältet.

Undervisning

Föreläsningar, inlämningsuppgifter, problemlösning och datorövningar.

Examination

Skriftlig tentamen (3 hp), inlämningsuppgifter (1 hp) och muntlig presentation (1 hp).

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Litteratur

Uppgift om kurslitteratur saknas. Ta kontakt med ansvarig institution för mer information.