UE Ondes et dynamique de la terre

Diplômes intégrant cet élément pédagogique :

Descriptif

Ce cours fournit une introduction aux processus physiques à l’œuvre dans la Terre, vue comme un milieu complexe (ondes sismiques et imagerie) et une collection de systèmes dynamiques (convection, rotation, et champ magnétique). Ces deux thèmes sont au cœur de recherches actives aujourd’hui, en particulier à l’UGA. Le cours propose une approche physique ‘cool’ de ces problèmes, avec des concepts de base de dynamique des solides et des fluides, des exercices et TP. Un ‘journal club’ ouvre sur les domaines de recherche récents. Ce cours est recommandé aux étudiants physiciens qui souhaiteraient se spécialiser en géophysique au cours de leurs études ou carrière.

Ce cours est enseigné en français et en anglais.

1. Introduction (3h)

          1.1 formation et évolution de la Terre

          1.2 structure et composition de la Terre

 

2. Ondes dans la Terre (6h)

          2.1 ondes de gravité, ondes inertielles

          2.2 ondes d’Alfvén, oscillations de torsion d’Alfvén

          2.3 ondes acoustiques et élastiques, fonction de Green

          2.4 ondes dans les milieux stratifiés, ondes de surface

 

3. Propagation des ondes dans les milieux désordonnés (4.5h)

          3.1 diffusion des ondes élastiques

          3.2 de la diffusion simple à la diffusion multiple

          3.3 caractérisation de l’hétérogénéité des matériaux terrestres

 

4. Imagerie des systèmes naturels (4.5h)

          4.1 ondes dans la Terre profonde : modèles de référence

          4.2 tomographie sismique : ondes de volume et ondes de surface

          4.3 imagerie passive

 

5. Dynamique des fluides en rotation (4.5h)

          5.1 illustrations expérimentales sur la plateforme Coriolis (TP)

          5.2 équilibre géostrophique, couches d’Ekman, théorème de Proudman-Taylor

          5.3 convection en rotation

 

6. Magnétohydrodynamique et dynamo (4.5h)

          6.1 le champ magnétique de la Terre et l’écoulement dans le noyau

          6.2 théorème de Cowling, mécanismes dynamo, inversions magnétiques

          6.3 modèles de la dynamo terrestre

 

+ Journal club (3x1h)

Pré-requis

électromagnétisme, thermodynamique, mécanique des milieux continus (cours de L3), cours de maths pour la physique de L3 

Informations complémentaires

Lieu(x) : Grenoble - Domaine universitaire
Langue(s) : Francais