KATEDRA GEOFYZIKY
Matematicko-fyzikální fakulta
Univerzita Karlova v Praze
| (Troja) V Holešovičkách 2 180 00 Praha 8 |
(Karlov) Ke Karlovu 3 121 16 Praha 2 |
e-mail: geo@mff.cuni.cz
AKTUÁLNĚ
Stane se
- 24. 5. seismický seminář F. Staňka a L. Eisnera
- 12. 6. geodynamický seminář M. Káňové
Stalo se
- 25. 4. dokončena rekonstrukce počítačového klastru katedry (přehled; zbývá ještě karel)
- 21. 2. mezi učební texty přibyla skripta doc. Novotného
- 11. 2. startuje G kalendář
Pro budoucí bakaláře
- Společnost Seismik, s.r.o., nabízí bakalářského studia v oboru fyzika se zaměřením na geofyziku.
- Hledáte téma bakalářské práce se zaměřením na geofyziku? Prolistujte nové plakátky s tématy bakalářských prací, prostudujte kompletní nabídku ve Studijním informačním systému, ověřte si kvalitu bakalářských a diplomových prací obhájených u nás, oslovte školitele nebo naše doktorandy a studenty, podívejte se na katedru geofyziky osobně (Troja nejvyšší patro, Karlov nejhlubší podzemí). Pokračujte v prohlížení těchto stránek.
NEJEN STUDENTŮM
- Seznamte se se současnými zaměstnanci, doktorandy a studenty katedry, vzpomeňte s námi na bývalé zaměstnance a absolventy.
- Pohleďte do historie katedry i na její dnešní život.
- Zjistěte si, čím se zabýváme, nahlédněte do přehledů výzkumné činnosti a publikací.
- Odbočte na stránky seismické skupiny prof. Zahradníka, konzorcia SW3D prof. Červeného a našich seismometrů instalovaných v Praze a Řecku.
- Zhodnoťte mezinárodní vazby katedry, např. v projektech MAGMA, SPICE a c2c.
- Začtěte se do popularizačních článků a poznámek k popularizačním přednáškám.
- Proberte se studijním plánem oboru geofyzika, sylaby předmětů a programy geodynamického a seismického semináře.
- Studujte učební texty (Brokešová, Martinec, Matyska, Novotný, Zahradník), historické texty (Láska, Zátopek) a nahlédněte do katalogu knihovny.
- Posuďte obhájené práce, zamyslete se nad novými tématy bakalářských prací.
- Uvěřte propagačním letákům (PDF):
SEISMOLOGIE
Věnujeme se analýze a modelování zemětřesení, v první řadě fyzikálních jevů spojených se vznikem a šířením seismických vln. V případě výskytu významnějšího zejména evropského zemětřesení se bezprostředně pouštíme do jeho analýzy, často ve spolupráci s tamními kolegy, a zpřesňujeme např. lokalizaci hypocentra, polohu centroidu (těžiště
rozložení skluzu) a časově-prostorový vývoj šíření trhliny na zlomu. Nejedná se o rutinní činnost, protože každé zemětřesení je jiné a jeho analýza je spojená s překonáváním nových úskalí a vývojem nových metod. Cílem je zjistit, jaké fyzikální procesy probíhají při zemětřesení v zemském nitru, jaký vztah mají k tektonickým dějům a jak předvídat ničivé účinky zemětřesení. Podstatnou součástí výzkumu je studium stavby zemské kůry, zvláště elastických parametrů. Provádíme také vlastní registraci seismických vln. Od roku 1924 provozujeme historickou pražskou seismickou stanici a od roku 1997 stále rostoucí síť stanic v západním Řecku, které je unikátní přírodní laboratoří s největší seismickou aktivitou v Evropě. Obrázek znázorňuje zemětřesení zaznamenaná ve studované oblasti. Novým směrem je vlastní vývoj tzv. rotafonů, patentovaných přístrojů pro měření rotačních složek seismických vln.
GEODYNAMIKA
Energie uvolňovaná chladnutím Země pohání proudění v zemském plášti. Chladné a tuhé litosférické desky se zanořují (subdukují) do pláště a klesají směrem k jádru. Výrazně se deformují a hromadí se v nich značné napětí. Proto je se subdukčními oblastmi spojena většina pozorované zemětřesné činnosti. Prostřednictvím počítačových simulací procesu subdukce studujeme mechanismy, které se podílejí na zanořování a deformaci litosférických desek. Vyhodnocujeme napětí vznikající v deskách, jejich teplotní strukturu, rychlost subdukce a další parametry. Výstupy numerických modelů porovnáváme například s informacemi o struktuře pláště Země ze seismické tomografie. Animace ilustrují dva možné scénáře deformace zanořující se desky. Modely se liší detaily reologického popisu desek. V modelu s nižší viskozitou kůry se deska horizontálně ukládá na rozhraní mezi svrchním a spodním pláštěm (PNG, AVI), zatímco ve druhém modelu s vyšší viskozitou kůry přes toto rozhraní proniká (PNG, AVI). První případ odpovídá situaci pozorované v oblasti Japonska, zatímco druhý typ deformace desky je pozorován například v oblasti Tonga (PNG).
GEOMAGNETISMUS
Krátkodobé variace geomagnetického pole, které jsou způsobeny interakcí magnetosféry a ionosféry se slunečním větrem, nám umožňují zkoumat elektrické vlastnosti zemského pláště. Pro Evropskou kosmickou agenturu (ESA) vyvíjíme program na vytvoření trojrozměrného vodivostního modelu pláště z měření trojice satelitů Swarm, které budou vypuštěny v létě 2013 (obrázek a animace mise). Náš obrázek a video zobrazují výsledky předběžné simulace. Signál indukovaný v testovacím modelu (levý sloupec) byl syntetizován podél trajektorií všech tří satelitů po dobu 4 let, smíchán s dalšími podstatně silnějšími zdroji geomagnetického pole a započten byl i šum palubních magnetometrů. Následně jsme z těchto dat testovací model opět rekonstruovali (prostřední sloupec). Při této rekonstrukci musíme najít optimální regularizaci, tedy rovnováhu mezi složitostí modelu a tím, jak dobře dokáže vystihnout nepřesná, zašuměná data. Ideální regularizační parametr najdeme v bodě maximální inflexe tzv. L-křivky (pravý sloupec). Teď už zbývá jen držet palce při odpočítávání startu mise!
Podílíme se i na budování nových pozemních geomagnetických observatoří v odlehlých oblastech (data v reálném čase na stránce ETH Zürich).
PLANETOLOGIE
Pozorování planetárních systémů získaná z družic a meziplanetárních sond ukázala, že vnitřní dynamika hraje klíčovou roli v evoluci velkého množství planet a měsíců. Obvykle analyzované informace o vzdálených tělesech zahrnují gravitační data, pozorování magnetického pole a jeho měření, vlastnosti povrchu, pozorované tektonické a vulkanické útvary a tepelný tok. Pomocí numerického modelování a geofyzikálních metod vyvíjených na katedře geofyziky interpretujeme tato pozorování a rekonstruujeme vnitřní dynamiku, strukturu a historii planet.
Obrázek: Proudění vody v ledové slupce Europy (K. Kalousová a kol.)
JPG
Animace: Rozložení zamrzání a produkce vody v ledové slupce Enceladu (M. Běhounková a kol.)
AVI
Animace: Vývoj rovníkového hřbetu Iapetu po obřím impaktu (M. Kuchta a kol.)
AVI
KONZORCIUM SW3D
Vědecký projekt SW3D – Seismic Waves in Complex 3-D Structures je soustředěn na základní problémy šíření vysokofrekvenčních seismických vln ve složitých trojrozměrných izotropních a anizotropních prostředích. Paprsková metoda i její rozšíření a kombinace s dalšími metodami jsou užívány k vývoji stabilních, efektivních a všestranných algoritmů pro výpočet seismických vlnových polí. Zvláštní pozornost je věnována také příčným a konvertovaným vlnám, štěpení příčných vln v anizotropních prostředích a studiu pohybu částic prostředí.