Einführung in die Geophysik: globale physikalische Felder und Prozesse in der Erde
Gespeichert in:
Beteilige Person: | |
---|---|
Format: | Buch |
Sprache: | Deutsch |
Veröffentlicht: |
Berlin
Springer Spektrum
[2023]
|
Ausgabe: | 3. Auflage |
Schlagwörter: | |
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Umfang: | XV, 421 Seiten Illustrationen, Diagramme, Karten (teilweise farbig) 27.9 cm x 21 cm |
ISBN: | 9783662661635 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
GRUNDSAETZLICHES
ZUR
GEOPHYSIK,
ZUR
LAGE
DER
ERDE
IM
WELTALL,
ZU
IHRER
STOFFLICHEN
ZUSAMMENSETZUNG
UND
IHREM
INNEREN
AUFBAU
.
1
1.1
EINLEITUNG
.
2
1.2
WAS
IST
GEOPHYSIK?
.
3
1.3
ZUM
GEBRAUCH
VON
FORMELN
.
11
1.4
DIE
ERDE
IM
WELTALL
.
14
1.5
AUFBAU
DER
ERDE
.
26
1.6
AUFGABEN
UND
FRAGEN
.
32
AUSGEWAEHLTE
LEHRBUECHER
UND
NACHSCHLAGEWERKE
ZUR
VERTIEFUNG
.
32
2
RADIOAKTIVER
ZERFALL
UND
DAS
ALTER
VON
GESTEINEN
.
33
2.1
ISOTOPE,
RADIOAKTIVITAET
UND
ZERFALLSPROZESSE
.
36
2.2
METHODEN
DER
PHYSIKALISCHEN
ALTERSBESTIMMUNG
.
40
2.2.1
ZERFALLS
UND
AKKUMULATIONSUHREN
AUS
DEM
HAEUFIGKEITSVERHAELTNIS
VON
ELTERN
UND
TOCHTERISOTOPEN
.
41
2.2.1.1
ISOCHRONEN-METHODE
BEIM
EINFACHEN
ZERFALL
.
41
2.2.1.
2
ISOCHRONEN-METHODE
BEIM
VERZWEIGTEN
ZERFALL
.
42
2.2.1.3
ZERFALLSREIHEN
.
44
2.2.2
DATIERUNG
MIT
KOSMISCHEN
RADIONUKLIDEN
.
47
2.2.3
DATIERUNG
MIT
RADIOAKTIVEN
UNGLEICHGEWICHTEN
.
49
2.2.4
AKKUMULATIONSUHREN
AUF
DER
GRUNDLAGE
VON
STRAHLENSCHAEDIGUNGEN
.
51
2.2.5
DATIERUNG
MIT
JAHRESMARKIERUNGEN
STABILER
ISOTOPE
.
52
2.3
AUFGABEN
UND
FRAGEN
.
54
AUSGEWAEHLTE
LEHRBUECHER
UND
NACHSCHLAGEWERKE
ZUR
VERTIEFUNG
.
56
3
ERDBEBEN
UND
DIE
STRUKTUR
DER
ERDE
.
57
3.1
SEISMISCHE
WELLEN
UND
IHRE
WECHSELWIRKUNG
MIT
DER
MATERIE
UND
DEN
INNEREN
GRENZFLAECHEN
DER
ERDE
.
65
3.1.1
WELLEN
IM
TAEGLICHEN
LEBEN
.
65
3.1.2
ELASTIZITAET
.
66
3.1.3
ELASTISCHE
WELLEN
.68
3.1.4
ENERGIE
UND
ENERGIEDICHTE
EINER
SEISMISCHEN
WELLE
.
74
3.1.5
DAEMPFUNG
SEISMISCHER
WELLEN
.
74
3.1.6
REFLEXION
UND
BRECHUNG
SEISMISCHER
WELLEN
AN
GRENZFLAECHEN
.
75
3.1.7
SEISMOMETER
.
78
3.2
AUSBREITUNG
VON
ERDBEBENWELLEN
.
81
3.2.1
INVERSION
VON
LAUFZEITKURVEN
ZUR
BESTIMMUNG
EINER
RADIALEN
GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG
IN
DER
ERDE
.
85
3.2.2
BESTIMMUNG
VON
GRENZFLAECHEN
IN
DER
ERDE
AUS
DER
CHARAKTERISTISCHEN
ANTWORTFUNKTION
(RECEIVERFUNCTION)
SEISMISCHER
STATIONEN
.
85
3.2.3
SEISMISCHE
TOMOGRAFIE
ZUR
ABBILDUNG
INNERER
STRUKTUREN
DER
ERDE
.
89
3.2.4
BESTIMMUNG
DER
ENTFERNUNG
ZUM
EPIZENTRUM
EINES
ERDBEBENS
.
94
3.2.5
HERDMECHANISMEN
VON
ERDBEBEN
UND
DEREN
GEODYNAMISCHE
DEUTUNG
.
98
3.2.6
BESTIMMUNG
DER
STAERKE
VON
ERDBEBEN
.
102
3.2.7
UEBERWACHUNG
DES
INTERNATIONALEN
KERNWAFFENTESTSTOPP-ABKOMMENS
.
115
3.3
EIGENSCHWINGUNGEN
VON
ERDE
UND
SONNE
.
118
3.3.1
KUGELFUNKTIONSANALYSE
.
120
3.3.2
EIGENSCHWINGUNGEN
DER
ERDE
.
123
3.3.3
HELIO
UND
ASTROSEISMOLOGIE
.
133
3.3.3.1
GLOBALE
HELIOSEISMOLOGIE:
ANALYSE
SOLARER
EIGENSCHWINGUNGEN
.
137
3.3.3.2
LOKALE
HELIOSEISMOLOGIE:
LAUFZEITKURVEN
UND
RINGDIAGRAMME
.
139
3.4
AUFGABEN
UND
FRAGEN
.
141
AUSGEWAEHLTE
LEHRBUECHER
UND
NACHSCHLAGEWERKE
ZUR
VERTIEFUNG
.
142
4
SCHWEREFELD
UND
FIGUR
DER
ERDE
.
143
4.1
GRAVITATION,
ERDUMDREHUNG
UND
GEZEITEN
.
148
4.1.1
GRAVITATIONSPOTENZIAL
.
149
4.1.2
ERDUMDREHUNG
.
151
4.1.3
GEZEITEN
.
153
4.1.4
AENDERUNGEN
VON
ERDUMDREHUNG
UND
ERDUMLAUF
UM
DIE
SONNE
.
157
4.1.5
CORIOLIS
UND
EOETVOES-BESCHLEUNIGUNG
.
164
4.2
SCHWEREPOTENZIAL
UND
GEOID
.
165
4.2.1
LOESUNG
DER
LAPLACE-GLEICHUNG
FUER
DAS
GRAVITATIONSPOTENZIAL
UND
ENTWICKLUNG
NACH
KUGELFUNKTIONEN
.
166
4.2.2
ENTWICKLUNG
DES
GEOIDS
NACH
KUGELFUNKTIONEN
.
170
4.3
SCHWEREANOMALIEN,
SCHWEREREDUKTIONEN
UND
ISOSTASIE
.
176
4.3.1
KORREKTUR
UND
REDUKTION
VON
MESSWERTEN
DER
SCHWEREBESCHLEUNIGUNG
.
176
4.3.1.1
KORREKTUR
ZEITLICHER
VARIATIONEN:
INSTRUMENTENGANG
UND
GEZEITEN
.
177
4.3.
1.2
DIE
BREITENABHAENGIGKEIT
DER
NORMALSCHWERE
YO
.
177
4.3.1.3
HOEHENREDUKTIONEN:
FREILUFTREDUKTION
OEG
F
UND
GELAENDEREDUKTION
OEG
T
.
177
4.3.
1.4
BOUGUER-REDUKTION
OEG
B
UND
ATMOSPHAERISCHE
REDUKTION
OEG
A
.
182
4.3.2
GLOBALE
UND
REGIONALE
SCHWEREANOMALIEN
.
184
4.3.3
ISOSTASIE
UND
GEODYNAMISCHE
ASPEKTE
.
187
4.4
AUFGABEN
UND
FRAGEN
.
194
AUSGEWAEHLTE
LEHRBUECHER
UND
NACHSCHLAGEWERKE
ZUR
VERTIEFUNG
.
195
5
MAGNETFELD
UND
MAGNETOSPHAERE
DER
ERDE
.
197
5.1
KOMPONENTEN
UND
STRUKTUR
DES
ERDMAGNETFELDS
.
205
5.2
QUELLENDES
ERDMAGNETFELDS
.
212
5.2.1
DERGEODYNAMO
.213
5.2.2
DIE
MAGNETOSPHAERE
DER
ERDE
.
221
5.2.3
DAS
ELEKTRISCHE
FELD
DER
ERDE
.
231
53
INNERE
UND
AEUSSERE
QUELLEN
DES
ERDMAGNETFELDS
.
232
5.3.1
ENTWICKLUNG
DES
ERDMAGNETFELDS
NACH
KUGELFUNKTIONEN
.233
5.3.2
AKTUELLE
MODELLE
DES
ERDMAGNETISCHEN
HAUPTFELDS
UND
MAGNETISCHE
ANOMALIEN
.
235
5.4
MAGNETISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
GESTEINEN
.
243
5.4.1
INDUZIERTE
MAGNETISIERUNG
.243
5.4.2
DIAMAGNETISMUS
.245
5.4.3
PARAMAGNETISMUS
.
245
5.4.4
FERRO
UND
FERRIMAGNETISMUS
.
245
5.4.5
REMANENTE
MAGNETISIERUNG
.
248
5.5
GESTEINSMAGNETISMUS
.
248
5.5.1
MAGNETISIERUNG
VON
GESTEINEN
.
248
5.6
PALAEOMAGNETIK:
POLWANDERUNG
UND
FELDUMKEHR
.
252
5.6.1
METHODEN
DER
PALAEOMAGNETIK
.253
5.6.2
POLWANDERKURVEN
.
255
5.7
AUFGABEN
UND
FRAGEN
.
255
AUSGEWAEHLTE
LEHRBUECHER
UND
NACHSCHLAGEWERKE
ZUR
VERTIEFUNG
.
257
6
WAERME
UND
TEMPERATURFELD
DER
ERDE
.
259
6.1
WAERMETRANSPORT
IN
DERERDE
.
261
6.1.1
THERMODYNAMISCHE
GRUNDLAGEN
.
261
6.1.2
GRUNDLAGEN
DES
WAERMETRANSPORTS
IN
DER
ERDE
.
266
6J.2.1
ERHALTUNG
VON
MASSE
.266
6.1.2.2
ERHALTUNG
VON
ENERGIE
.
267
6.1.3
DIETHERMISCHE
STRUKTUR
DER
ERDE
.
269
6.2
THERMISCHE
ENERGIEBILANZ
DER
ERDE
.
272
6.2.1
WAERMEQUELLEN
.
272
6.2.1.1
AEUSSERE
QUELLEN
.
272
6.2.1.2
INNERE
QUELLEN
.
275
6.2.2
WAERMESENKEN
.280
6.2.3
WAERMEBILANZ
DER
ERDE
.
281
6.3
WAERMESPEICHERUNG,
WAERMEPRODUKTION
UND
WAERMETRANSPORT
IN
DER
ERDE
.
281
6.3.1
WAERMESPEICHERUNG
.
283
6.3.1.1
WAERMEKAPAZITAET
.
283
6.3.1.2
LATENTEWAERME
.
287
6.3.1.3
VOLUMENBEZOGENETHERMISCHE
KAPAZITAET
.
289
6.3.2
RADIOGENE
WAERMEPRODUKTION
.
290
6.3.3
WAERMELEITUNG
UND
WAERMEDIFFUSION
.
292
6.3.3.1
WAERMELEITFAEHIGKEIT
.
292
6.3.3.2
STRAHLUNGS-WAERMELEITFAEHIGKEIT
.
297
6.3.3.3
VARIATION
DER
EFFEKTIVEN
GESTEINS-WAERMELEITFAEHIGKEIT
MIT
DER
TEMPERATUR
.
300
6.3.3.4
THERMISCHE
DIFFUSIVITAET
.
302
6.4
DER
THERMISCHE
ZUSTAND
VON
ERDKERN
UND
ERDMANTEL
.
303
6.4.1
KONVEKTION
IM
AEUSSEREN
ERDKERN
.
304
6.4.2
KONVEKTION
IM
ERDMANTEL
.309
6.5
DER
THERMISCHE
ZUSTAND
DER
ERDKRUSTE
.
314
6.5.1
GLOBALE
VARIATION
DES
TERRESTRISCHEN
WAERMESTROMS
.314
6.5.2
VERTEILUNG
RADIOAKTIVER
QUELLEN
MIT
DER
TIEFE
.
317
6.5.3
PALAEOKLIMA
.318
6.5.4
AUSKUEHLUNG
OZEANISCHER
LITHOSPHAERE
.
328
6.5.5
WAERMEADVEKTION
ALS
MASS
FUER
STROEMUNG
.336
6.5.5.1
BESTIMMUNG
VERTIKALER
FLIESSRATEN
MIT
PECLET-ZAHL-ANALYSEN
VON
TEMPERATURPROFILEN
.
336
6.5.5.2
DIMENSIONSANALYSE
THERMISCHER
SYSTEME
.
338
6.5.5.3
FREIE
KONVEKTION
IN
POROESEM
GESTEIN
.
339
6.6
AUFGABEN
UND
FRAGEN
.
342
AUSGEWAEHLTE
LEHRBUECHER
UND
NACHSCHLAGEWERKE
ZUR
VERTIEFUNG
.
342
7
ANHANG
.
343
7.1
GEOLOGISCHE
ZEITTAFELN
UND
PERIODENSYSTEM
DER
ELEMENTE
.
344
7.2
ALLGEMEINE
BEZUGSDATEN,
UMRECHNUNGSFAKTOREN
UND
NATURKONSTANTEN
.
355
7.3
VORSICHT
BEI
GROSSEN
ZAHLEN:
ABKUERZUNG,
PRAEFIXE
UND
NAMEN
FUER
VIELFACHE
UND
BRUCHTEILE
VON
ZEHN
IN
VERSCHIEDENEN
SPRACHEN
.
356
7.4
EINIGE
RECHENREGELN
FUER
VEKTOREN
UND
TENSOREN
.
358
7.5
DIE
FEHLERFUNKTION
.
365
7.6
LEGENDRE-TRANSFORMATION
.
366
7.7
SEISMISCHE
INTENSITAETSSKALA
EMS-98
.
367
7.8
ANTWORTFUNKTION
EINES
SEISMOMETERS
.
367
7.9
ERZEUGUNG
EINES
ZUM
MITTLEREN
MAGNETFELD
PARALLELEN,
TURBULENTEN
MAGNETFELDS
(A-EFFEKT)
.
368
7.10
GLEICHUNGEN
DER
HYDRODYNAMIK
.
368
7.10.1
DIE
EULERSCHE
BEWEGUNGSGLEICHUNG
EINER
IDEALEN
FLUESSIGKEIT
.368
7.10.2
DIE
NAVIER-STOKES-GLEICHUNG
DER
STROEMUNG
EINER
ZAEHEN
FLUESSIGKEIT
.369
7.10.3
STOKES-STROEMUNG
.
373
7.10.4
OBERBECK-BOUSSINESQ-NAEHERUNG
.374
7.11
GLEICHUNGENDER
HYDROTHERMIK
.
375
7.11.1
ENERGIETRANSPORT
IN
ZAEHEN
FLUIDEN
.
375
7.11.2
BEHEIZUNG
ODER
KUEHLUNG
EINES
HOMOGENEN
HALBRAUMS
VON
OBEN
.
378
7.11.3
EINSETZEN
FREIER
KONVEKTION-LINEARE
STABILITAETSANALYSE
.380
7.11.4
WASSERTIEFE
UEBER
EINER
ISOSTATISCH
AUSGEGLICHENEN,
VON
OBEN
GEKUEHLTEN
LITHOSPHAERENPLATTE
ENDLICHER
DICKE
.
382
8
ANTWORTEN
ZU
DEN
FRAGEN
UND
LOESUNGEN
DER
AUFGABEN
.
383
SERVICETEIL
LISTE
DER
VERWENDETEN
SYMBOLE
UND
SCHREIBWEISEN
.
398
ZITIERTE
LITERATUR
.
405
STICHWORTVERZEICHNIS
.
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