地球内部構造とダイナミクス

last update: 2010/08/03
内容:地球内部構造とダイナミクス
対象学年:学部3年

2010 年度前期

科目名:地震・地球構造論 (2007 年度以降入学者)、地震学 (2006 年度以前入学者)
前半は古本担当で地震学、後半は吉田担当で地球内部構造とダイナミクス

各回の内容:吉田担当分は 2009 年度とほぼ同一なので、内容省略
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6/186/257/27/97/167/30
7/23 は古本が講義

2009 年度後期

科目名:地震・地球構造論 (2007 年度入学者)、地震学 (2006 年度以前入学者)
前半は古本担当で地震学、後半は吉田担当で地球内部構造とダイナミクス

各回の内容(吉田担当分のみ):
節題目内容等
Chapter 1地球内部の圧力と温度 地球内部の圧力、温度、密度の1次元 profile の推定法
1-1地球内部の地震学的構造112/02 地震学から分かる1次元 profile
1-2地球内部の圧力と温度分布112/02 静水圧、断熱曲線
1-3地球内部の密度分布112/02 Adams-Williamson の式
Chapter 2地球内部物質 地球を構成する元素、マントルとコアの鉱物学
2-1元素の宇宙存在度212/09 元素の宇宙存在度の復習
2-2元素の分化と元素の性質212/09 元素の分化が起こる過程、Goldschmidt の分類
2-3マントルを構成する鉱物212/09 MgO-SiO2 の軸で見る
2-3-1上部マントルから遷移層2,312/09,16 olivine 組成の鉱物、pyroxene 組成の鉱物、地震波速度との関連
2-3-2下部マントル312/16 perovskite、post-perovskite
2-4コアを構成する物質312/16 鉄の相図
Chapter 3マントル対流と地球内部の温度 熱対流の基本、マントル対流のパターン、postspinel 転移の影響
3-1岩石とマントルの粘性係数41/13 転位クリープ、post-glacial rebound を用いたマントルの粘性の推定
3-2熱対流論の基礎41/13 粘性の高い Bénard 対流
3-2-1ベナール問題41/13 問題設定:上面と下面が温度一定の平行平板問題
3-2-2マントル対流の境界層理論41/13 粘性が高い熱対流における温度境界層厚さと速度の見積もり
3-3境界層を考えた場合の地球内部の1次元温度構造51/20 地球内部の1次元温度構造:境界層+断熱勾配、融点との関連
3-4遷移層における相変化と間欠的マントル対流51/20 負の Clapeyron 勾配と intermittent convection
3-5地震波速度構造水平不均質とマントル対流の様相51/20 実際のマントル対流の様相を探る方法
3-5-13次元地震波速度構造から分ること51/20 地震波速度と温度・圧力・組成
3-5-2グローバルトモグラフィの結果とマントル対流の大構造51/20 東西波数2の対流パターン、沈み込み帯、ホットスポット
3-5-3stagnant slab51/20 遷移層に横たわるスラブ
Chapter 4外核のダイナミクス 誘導方程式、ダイナモ作用、外核表面の流れ
4-1外核の対流の時間スケール61/27 外核の粘性、磁場変動の時間スケール
4-2誘導方程式61/27 磁場変動を支配する基礎方程式である誘導方程式の導出
4-2-1磁場の拡散方程式の導出61/27 流れが無く、磁場優勢な世界の式
4-2-2運動と磁場と誘導方程式61/27 流れを入れた場合
4-2-3誘導方程式の意味61/27 誘導方程式の解釈
4-2-4ダイナモ作用の原理61/27 stretch-twist-fold メカニズム
4-3外核表面の流れを推定する61/27 拡散を無視する場合、時間変化を無視する場合