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Die Geophysik ist die Wissenschaft von der Erforschung und Beschreibung der Erde mit den Methoden der Physik.
Sie ist ein Teilgebiet der Geowissenschaften bezgl. des Untersuchungsobjektes sowie der Physik bezgl. der Methodik. Eine häufige Fragestellung ist die Rekonstruktion der 3-D physikalischen Eigenschaften und Prozesse im Erdinneren aus punktuellen physikalischen Messungen auf oder in der Nähe der Erdoberfläche.
Im Rahmen dieser 2 stündigen einsemestrigen Vorlesung werden die Grundlagen, Auswerteverfahren und Anwendungsbereiche verschiedener geophysikalischer Methoden vorgestellt. Die diskutierten Verfahren sind die Seismik, elektromagnetische Methoden, die Geoelektrik, die Gravimetrie und die Magnetik. Zu diesen Verfahren werden die jeweiligen physikalischen Grundgleichungen, das Vorgehen bei der Datenerfassung und Auswertung sowie die Möglichkeiten der Abbildung von Strukturen im Erdinneren erläutert.

Einführung in die Geophysik 1, WS17/18, Vorlesung Karlsruher Institut für Technologie

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Die Geophysik ist die Wissenschaft von der Erforschung und Beschreibung der Erde mit den Methoden der Physik.
Sie ist ein Teilgebiet der Geowissenschaften bezgl. des Untersuchungsobjektes sowie der Physik bezgl. der Methodik. Eine häufige Fragestellung ist die Rekonstruktion der 3-D physikalischen Eigenschaften und Prozesse im Erdinneren aus punktuellen physikalischen Messungen auf oder in der Nähe der Erdoberfläche.
Im Rahmen dieser 2 stündigen einsemestrigen Vorlesung werden die Grundlagen, Auswerteverfahren und Anwendungsbereiche verschiedener geophysikalischer Methoden vorgestellt. Die diskutierten Verfahren sind die Seismik, elektromagnetische Methoden, die Geoelektrik, die Gravimetrie und die Magnetik. Zu diesen Verfahren werden die jeweiligen physikalischen Grundgleichungen, das Vorgehen bei der Datenerfassung und Auswertung sowie die Möglichkeiten der Abbildung von Strukturen im Erdinneren erläutert.

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    12: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 31.01.2018

    12: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 31.01.2018

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    0:00:21 Agenda
    0:05:01 Magnetisierung
    0:10:19 Induzierte Magnetisierung
    0:14:58 Diamagnetismus
    0:16:29 Paramagnetismus
    0:18:48 Ferromagnetismus
    0:23:25 Magnetische Suszeptibilität
    0:25:40 Thermoremanente Magnetisierung
    0:25:56 Magnetische Streifenmuster an den MOR
    0:30:37 Induzierte und remanente Magnetisierung
    0:33:10 Das Saturationskern-Magnetometer
    0:41:26 Das Präzessionsmagnetometer
    0:44:24 Form magnetischer Anomalien
    0:46:40 Magnetische Anomalien bei einem unendlich tiefen vertikalen Dike
    0:53:45 Archäologische Prospektion
    0:59:12 Deponieerkundung
    1:00:30 Zusammenfassung

    • 1 Std. 3 Min.
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    10: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 17.01.2018

    10: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 17.01.2018

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    0:00:16 Agenda
    0:04:49 Schwerereduktionen
    0:25:26 Interpretation von Freiluft- und Bouguer-Anomalie
    0:31:55 Globale Freiluftanomalie
    0:32:55 Globale Karten der Freiluft- und Bourgueranomalieen
    0:34:51 Freiluftanomalie in Europa
    0:35:56 Globale Bougueranomalie
    0:38:05 Bougueranomalie in Europa
    0:40:56 Bougueranomalie in Deutschland
    0:43:08 Regionale Veränderung der Scherebeschleunigung nach dem Sumatra-Beben 2014
    0:45:50 Absolute und relative Messungen der Schwere
    0:50:11 Astasierung: Steigerung der Empfindlichkeit
    0:51:44 Prinzip des LaCoste-Romberg Gravimeters
    0:52:59 Supraletendes Gravimeter am BFO
    0:53:38 Stollenplan des BFO
    0:55:18 Supraleitendes Gravimeter SG056 am BFO
    1:01:17 Ursachen für zeitabhängige Veränderung der Schwere
    1:03:47 Schweremessungen durch Bahnstörungen von Satelliten
    1:07:10 Messungen von Schweregradienten in Satelliten
    1:09:54 Interpretation und Auswertung von Schwereanomalien
    1:13:51 Räumliche Ausdehnung und Amplitude von Anomalien
    1:16:13 Mikrogravimeterie im Schloß Freudenstein in Freiberg
    1:17:40 Prospektion von Kohleflöze
    1:18:41 Zusammenfassung

    • 1 Std. 22 Min.
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    11: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 24.01.2018

    11: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 24.01.2018

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    0:00:19 Inhalte
    0:00:50 Übersicht
    0:03:20 Physikalische Grundgleichungen
    0:08:59 Das Erdmagnetfeld
    0:10:23 Das Dipolfeld
    0:19:03 Matematische Beschreibung des Dipolfeldes
    0:21:25 Das Potential eines magnetischen Dipols
    0:29:35 Dipolfeld auf einer Kugel
    0:32:41 Magnetfeldstärke des Erdmagnetfeldes 2010
    0:33:39 Deklination und Inklination
    0:36:16 Die Inklination
    0:37:29 Globale Karte der Deklination 2010
    0:38:43 Das Nichtdipolfels
    0:41:03 Zeitliche Variationen
    0:46:06 Zeitliche Variation: Polumkehr
    0:47:50 Zeitliche Variation: Polwanderung
    0:51:45 Zeitlische Variation der Deklination
    0:52:38 Zeitliche Variation der letzten 20 Jahren
    0:55:14 Änderung der Magnetfeldstärke des Erdmagnetfeldes 2010
    0:56:02 Entstehung des Innenfeldes
    1:02:51 Modell zur Entstehung des Innenfeldes
    1:07:41 Das Außenfeld
    1:13:19 Das Außenfeld - Sonnenwind
    1:15:25 Das Außenfeld- Ionosphäre
    1:20:09 Magnetische Anomalien
    1:29:26 Zusammenfassung

    • 1 Std. 30 Min.
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    09: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 10.01.2018

    09: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 10.01.2018

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    0:00:00 Starten
    0:00:19 Agenda
    0:01:10 Vorlesungsinhalte heute
    0:03:58 Vorlesungsinhalte nächste Woche
    0:04:38 Agenda
    0:15:22 Schwerbeschleunigung
    0:17:28 Abweichungen der Schwerewirkung von einer homogenen Kugel
    0:19:30 Das Schwerepotential
    0:27:49 Form der Erde
    0:27:52 Nähurungen an die Form der Erde
    0:28:20 Mathematische Nährungen an die Erdgestalt
    0:30:27 Physikalische Nährungen an die Erdgestalt
    0:33:57 Globale Geoidundulationen
    0:38:11 Postdamer Kartoffel
    0:38:54 Schwerereduktionen
    1:18:22 Zusammenfassung

    • 1 Std. 21 Min.
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    08: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 20.12.2017

    08: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 20.12.2017

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    0:00:00 Starten
    0:04:49 Messprinzip in der Geoelektrik
    0:10:49 Der spezifische elektrische Widerstand
    0:12:24 Das Gesetz von Archie
    0:16:43 Ohmsches Experiment - Analogie zwischen Bauteil und Kontinuum
    0:36:58 Monopol an einem homogenen Halbraum
    0:38:01 Zwei Monopole an einem homogenen Halbraum
    0:52:57 Typische Vier-Punkt Anordnungen
    0:57:45 Tiefensondierung - Entstehung der Sondierungskuve
    1:03:07 Tiefendringung
    1:04:16 Spndierungskurve bei 2 Schichten
    1:07:44 Brechungsgesetz für Stromlinien
    1:08:41 Brechung von Stromlinien
    1:12:16 Sondierungskurve bei 3 Schichten
    1:13:39 Mehrdeutigkeiten bei der Tiefensondierung
    1:15:39 Kartierung mit der Wenner- Konfiguration
    1:18:53 Widerstandstomographie
    1:21:02 Eiderstandstomographie im Kleinwalsertal 2015
    1:24:08 Zusammenfassung

    • 1 Std. 26 Min.
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    07: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 13.12.2017

    07: Einführung in die Geophysik I, WS 2017/18, 13.12.2017

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    0:02:36 Vorlesungsinhalte heute
    0:05:31 Die Maxwell-Gleichungen
    0:12:25 Materialgleichungen
    0:17:04 Telegraphengleichung
    0:24:10 Messungen mit Georadar
    0:28:27 Messprinzip beim Georadar
    0:35:08 Einsatzgebiete
    0:36:46 Ausbreitungsgeschwindigkeiten beim Georadar
    0:38:34 Elektrische Eigenschaften oberflächennaher Materialien
    0:41:44 Brechungsgesetz beim Georadar
    0:43:45 Wellenwege und Laufzeitkurven reflektierter Wellen
    0:49:29 Wellenwege und Signale reflektierter und diffraktierte Wellen
    0:54:07 Geschwindigkeitsanalyse von Diffraktionen
    1:06:20 Vertikale Auflösung
    1:16:17 Horizontale Auflösung
    1:17:25 Eindringung/ Dämpfung
    1:21:04 Kartierung von Leitungen
    1:22:11 Kartierung des Grundwasserspiegels
    1:22:54 Schatzsuche in einer Kirche
    1:26:49 Bohrlochtomographie
    1:29:35 Zusammenfassung

    • 1 Std. 32 Min.

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