30150 Matematiske og numeriske metoder i den faste jords fysik

2024/2025

Kursusinformation
Mathematical and Numerical Methods in solid Earth Physics
Dansk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (BSc), Geofysik og Rumteknologi
F1B (tors 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger og regneøvelser.
13-uger
F1B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
2 projekter/rapporter i løbet af kursusforløbet og afsluttende skriftlig eksamen. Helhedsvurdering.
Skriftlig eksamen: 3 timer
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
01035.­(30140/30141/30142).­(30130/30131) , Grundlæggende Matlab eller Python programmering er vigtig.
Shfaqat A Khan , Lyngby Campus, Bygning 348, Tlf. (+45) 4525 9775 , sakh@dtu.dk
30 Institut for Rumforskning og -teknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Formålet med kurset er at give de grundlæggende matematiske redskaber til løsning af numeriske problemer i rum- og geofysik. Der fokuseres særligt på løsninger af matematiske problemer vha. kodning i Matlab. Men det er tilladt at løse opgaver i Python.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • redegøre for begreberne tensor, spænding, deformation, ydre kræfter, konstitutive relationer
  • redegøre for fundamentale begreber i forbindelse med interpolation, projektion, herunder kriging, simulation, variogram, korrelation, areal-/​afstand-/​vinkel-bevarelse
  • løse lineære og ikke-lineære inverse problemer i 1D og 2D
  • løse problemer vedrørende statiske tryk- og spændingsforhold, strømningsfænomener i havet og i Jorden
  • løse problemer vedrørende plastisk flydning i iskapper, og strømning i porøse medier
  • løse problemer vedrørende transformationer mellem geodætiske koordinatsystemer (ITRF, EUREF)
  • analysere tidsserier og beregne hertil hørende usikkerhed på model parametre
  • programmere i Matlab (eller Python) og sammensætte kompleks kode til at løse numerisk integration i forbindelse med geofysiske problemstillinger
  • anvende Matlab (eller Python) til at konstruere animationer/videoer i forbindelse med formidling af geofysiske problemstillinger.
Kursusindhold
Introduktion til kartesiske tensorer, samt spænding, volumenkræfter og traktion (overfladestress), deformation og rotation. Avanceret programmering i Matlab. Eksempler på bevarelsessætninger og bevægelsesligninger. Eksempler på anvendelser: Hydrostatisk tryk, elasticitet, visco-elastisk flydning i Jorden, plastisk isflydning, strømning i porøse medier, turbulens og laminar flydning. Introduktion til lineære og ikke-lineære inverse problemer i 1D og 2D. Analyse af tidsserier og usikkerhed, samt interpolation i 1D g 2D ved anvendelse af bl.a. kriging. Introduktion til numeriske metoder til projektion og transformationer med afstand, areal og/eller vinkel bevaring, UTM-projektion, polar stenografisk projektion. Introduktion til geodætiske koordination systemer og transformationer mellem disse ved Helmert transformation, herunder ITRF, EUREF. Introduktion til Euler rotation, pladebevægelse og post glacial rebound.
Litteraturhenvisninger
Kompendium + Forelæsningsnoter.
Sidst opdateret
02. maj, 2024