Sylabus
* Přenos tepla v pohybujícím se kontinuu
Základní rovnice - zákony zachování hmoty, hybnosti a energie, reologie, stavová rovnice, hraniční podmínky. Rozbor jednotlivých členů tepelné rovnice (lokální změny teploty, vedení a advekce tepla, adiabatické zahřívání a ochlazování, disipace, zdroje tepla).
* Termální konvekce v zemském plášti
Boussinesqova aproximace základních rovnic. Bezrozměrné rovnice; Prandtlovo, Rayleighovo a disipační číslo. Hraniční podmínky. Statické řešení. Dvourozměrné modelování - proudová funkce.
* Základní charakteristika termální konvekce
Linearizovaná teorie - počátek konvekce. Závislost stylu konvekce na velikosti Rayleighova čísla. Vliv vnitřního zahřívání, stlačitelnost, tlaková a teplotní závislost reologie a fázové přechody. Chaos.
* Koeficienty v rovnici přenosu tepla
Tepelná vodivost a kapacita, hustota, tepelné zdroje, měření tepelného toku, vyzařování tepla ze zemského povrchu.
* Teplota zemského pláště a jádra
Adiabatický gradient; odhady teploty v plášti pomocí adiabatického gradientu; teplota tání železa v souvislosti s teplotou rozhraní mezi vnitřním a vnějším jádrem a odhady teploty ve vnějším jádře; teplotní skok přes vrstvu D".
* Horké skvrny
Rozložení; původ; interakce s litosférou; referenční vztažná soustava - putování pólů.
* Termální modely oceánské litosféry
Poloprostorový model - analytické řešení, povrchový tepelný tok, hloubka oceánského dna, změny hladiny oceánů v geologické minulosti; uvolňování tepla v subdukčních zónách.
* Radioaktivita Země a geochronologie
Alfa-, beta- a k-rozpady; metoda izochron; metody olova, rubidia a argonu; radiouhlíkové datování; stáří Země.
* Modely chladnutí Země
Škálovací vztahy mezi parametry konvekčních modelů. Řešení termální rovnice s radiogenními zdroji tepla ubývajícími s časem.
Anotace
Vnější a vnitřní zdroje tepla v Zemi. Základní rovnice termální konvekce.
Termální konvekce jako nelineární dynamický systém. Termální modely Země.
Radioaktivita hornin, určování stáří hornin.