Het kunnen voorspellen van bewegingen van zandbanken is aktueel. Wat zijn de gevolgen van een vliegveld voor de noordzeekust en van de daling van de bodem van de waddenzee? De Swart gaat in op de wiskundige modellen en toont het verband tussen fractals en getijgeulen. Currie bespreekt daarentegen de wiskunde van stromingen onder de grond door netwerken van kleine poriën.
Met 1-dimensionale golven en het 2-dimensionale aardoppervlak kunnen we een beeld schetsen van de 3-dimensionale inhoud van de aarde. Fokkema blijft dicht bij het oppervlak. Hij gebruikt methoden waarbij wij golven de aarde insturen en kijken hoe die worden teruggekaatst. Hierbij kunnen zaken aan het licht komen die het daglicht niet verdragen. Trampert is meer geïnteresseerd in het binnenste van de aarde. Hij is afhankelijk van golven als gevolg van aardbevingen. Hoe dragen dergelijke golven informatie over de aardlagen waar ze doorheen zijn gegaan? Hoe ziet het binnenste van de aarde eruit? Vragen waarop de bijdragen in dit thema antwoorden zullen geven.
Instituut voor Marien en Atmosferisch onderzoek, Universiteit Utrecht
In veel kustzeeën met een zandige bodem, zoals de Noordzee, zorgen golven, getijden en stromingen voor de erosie, transport en depositie van sediment. Als gevolg hiervan ontstaan er bodemvormen met verschillende tijd- en ruimteschalen, zoals ribbels en zandbanken. Op hun beurt hebben deze morfologische patronen weer effect op het gedrag van de waterbeweging. In verband met kustbeheer is het van belang inzicht te krijgen in de dynamica van het gekoppelde water-bodem systeem. Een interessant aspect in dat verband is het bepalen van de voorspelbaarheidseigenschappen van zandbanken.
In deze voordracht zal een overzicht worden gegeven van recent verkregen kennis over het gedrag van zandbanken in de kustzone en van geulen-platenstelsels in Waddenzee-achtige bekkens. Daarbij zal blijken dat de wiskundige modellering van deze verschijnselen leidt tot nieuwe inzichten met betrekking tot de onderliggende dynamica. Voorbeelden daarvan zijn het bestaan van meerdere evenwichtstoestanden (bodemprofiel en bijbehorende waterbeweging) bij dezelfde parameterwaarden en de fractale structuur van getijgeulen in de Waddenzeebekkens.
http://www.frf.usace.army.mil/SAndyDuck/SandyDuck.html
http://www.phys.uu.nl/~wwwimau/phygeo.html
http://hydr.ct.tudelft.nl/nck/
http://cil-www.oce.orst.edu:8080/
Dit is de pagina van the Coastal Imaging Lab van Oregon State University. Daar bestudeert men hoe stranden en zandbanken over de hele wereld bewegen. Op een aantal plaatsen staan camera's die op vaste tijden foto's maken. Noordwijk en Egmond zijn de enige twee plaatsen in Europa.
Prof. dr. ir. Jacob Tjeerd Fokkema
Technische Aardwetenschappen, Technische Universiteit Delft
Om in de grond te kijken maakt de geofysicus gebruik van golven die zich in de aarde voortplanten. Bijvoorbeeld geluidsgolven die door middel van een explosie of met behulp van een trillende plaat aan het oppervlak van de aarde opgewekt worden. Geluidsgolven, op deze manier de grond ingestuurd, worden door de verschillende aardlagen gereflecteerd en teruggestuurd naar het aardoppervlak. Daar aangekomen worden ze geregistreerd met kleine microfoontjes, die wij geofonen noemen. Het zal duidelijk zijn dat golven die afkomstig zijn van diepere aardlagen later aankomen en dat de sterkte van de gereflecteerde golf afhangt van het contrast van de aardlaag ten opzichte van haar omgeving. Uit deze fysische beschouwingen concluderen wij dat het aan het oppervlak geregistreerde tijdsbeeld in principe om te zetten is in een dieptebeeld van de aardlagen. Deze geofysische meetmethode wordt seismiek genoemd. We kijken wel naar de registraties van de geluidsgolven, maar wat zien we eigenlijk? Om het dieptebeeld te kunnen berekenen, hebben we de golfvergelijking nodig. In deze vergelijking wordt het tijdsincrement van het golfverschijnsel gerelateerd aan zijn plaatsincrement, via een parameter die de voortplanting in het medium beschrijft. We zullen aan de hand van het eendimensionale geval zien hoe de voortplantingseigenschappen van de geluidsgolven belangrijk zijn voor de bepaling van de mediumeigenschappen. Worden de geluidsgolven voornamelijk gebruikt om de diepe ondergrond te onderzoeken naar de aanwezigheid van olie of gas, met elektromagnetische golven onderzoeken we de ondiepe ondergrond.
Dit gebeurt met de zogenaamde georadar, een apparaat dat in werking gelijkt
op de bekende radar, maar tot ondergrondse beeldvorming leidt op eenzelfde
manier als bij de geluidsgolven. Bij toepassingen op dit gebied denken we
onder andere aan de opsporing van milieuproblemen, het detecteren van begraven
landmijnen, funderingsproblemen in de bouw en ondersteuning van ondergrondse
bouwactiviteiten.
Technische Aardwetenschappen, Technische Universiteit Delft
Al eeuwen bestaat er een nauw verband tussen wiskunde en stromingsleer. Grote wiskundigen zoals Newton, Leibniz, de Bernoulli's, Gauss en Euler vonden veel inspiratie om nieuwe wiskundige concepten te creëren in de beschrijving van vloeistofstroming. Stromingsprocessen zijn heel belangrijk geweest in de vorming van onze aarde door de eeuwen heen, maar we zullen ons concentreren op stromingsprocessen in het hedendaagse leven en bescherming van de aarde. Als we afdalen in de ondergrond, komen we veel leuke, spannende en intrigerende toepassingen van wiskunde tegen die allemaal te maken hebben met stroming. Stroming van grondwater, stroming in hele kleine poriën van een gesteente of door nauwe spleten, stroming van olie van diep in de ondergrond door putten naar de oppervlakte, stroming van mengsels van gas en vloeistoffen. We zullen zien hoe de wiskunde belangrijk inzicht in de fysica van de stromingsproces geeft en een essentiële rol speelt in het controleren van deze processen. Specifieke onderwerpen zullen zijn het gebruik van netwerk modellen als een abstracte beschrijving van een poreus medium, de groei van discontinuïteiten in ondergrondse stroming en het classificeren van patronen in meerdere-fasenstroming.
Department of Geophysics, Universiteit Utrecht
Global seismic tomography has produced a great amount of robust information concerning the three-dimensional extent of the earth's internal structure. This has stimulated a multi-disciplinary discussion aimed at understanding the mechanisms which govern the internal evolution of our planet.
Seismic tomography is by far the most powerful tool to probe the earth's deep interior. Seismic waves from big enough earthquakes can be observed throughout the world, and as they travel deep through the Earth or along the surface, their arrival times and shapes are impregnated with information on the medium they travelled through. Seismic tomography is an inverse problem which consists of mapping the earth's three-dimensional elastic velocity field from large quantities of arrival times, body or surface waveforms an free oscillations. I will present an overview of the most commonly used techniques and discuss the main results in the light of plate tectonics.