行星内部动力学
课程编码：180083990102P3001H
英文名称：Dynamics of Planetary Interior
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：张志刚等
教学目的要求
本课程将带你踏入行星内部的奥秘，探索行星形成与演化过程中的核心动力学原理。你将学习如何运用先进的多尺度分子模拟和动力学数值模拟等前沿技术，解锁行星内部动力学的科学问题。我们不仅会讨论行星如何诞生、如何演化，还将深度剖析这些过程中如何通过模型和模拟揭示未知的自然法则。
这门课程的独特魅力在于它将理论与实践相结合，让你亲身体验最新的行星科学研究方法，并从中培养解决复杂问题的能力。通过对行星内部物质和动力学过程的模拟与分析，你不仅能理解行星科学的深层次机制，更能激发你对未知世界的好奇心和探索欲。
如果你对行星的形成和演变充满兴趣，并希望通过理论模拟和分析来深入探讨这些谜题，那么这门课程将为你打开一扇新世界的大门。虽然课程会涉及一些数学和物理基础，但我们会帮助你一步步攻克每一个挑战，激发你成为行星科学领域的探路者。
预修课程
无
大纲内容
第一章 绪论 2学时 张志刚
第1节 行星内部动力学的研究内容
第2节 行星内部动力学的研究手段
第3节 行星内部动力学与演化概览
第二章 行星内部物质与分子动力学 18学时 张志刚
第1节 分子动力学模拟技术
第2节 行星物质结构与相变
第3节 行星物质密度
第4节 行星物质粘弹性
第5节 行星物质热导率
第三章 行星内部动力学数值模拟 20学时 陈林
第1节 动力学模拟方法
第2节 行星构造体制
第3节 行星岩浆洋演化
第4节 行星核幔分异
第5节 行星地幔对流
第6节 行星热管构造
参考书
1、
Fundamental Planetary Science
J.J. Lissauer and I. de Pater
2019年
Cambridge University Press
2、
Physics and Chemistry of the Deep Earth
S.I. Karato
2013年
John Wiley & Sons
3、
Density functional theory: A practical introduction
D.S. Sholl and J. A. Steckel
2009年
John Wiley & Sons
4、
Geodynamics
D.L. Turcotte and G. Schubert
2014年
Cambridge University Press
5、
地球深部物质科学导论
谢鸿森
1997年
科学出版社
课程教师信息
张志刚，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。先后获得中国地质大学（武汉）硕士学位、中国科学院地质与地球物理研究所博士学位，并于2005年留所参加工作。现任中国矿物岩石地球化学学会第十届实验矿物岩石地球化学专业委员会委员。研究方向为计算地球化学与矿物物理学，主要关注地球与行星内部结构、物质性质和动力学过程，在EPSL、GCA、GRL、JGR等国际学术刊物中发表文章多篇，SCI他引九百余次。2004年获得中国科学院院长特别奖，2006年获得中国科学院优秀博士论文奖，2007年获得全国百篇优秀博士论文奖，2013年获得研究所年度优秀科技成果奖。
陈林，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。2004年本科毕业于长江大学，2009年博士毕业于中国科学院地质与地球物理研究所。现任中国力学学会地球动力学专业委员会和中国地球物理学会中国大陆动力学专业委员会委员。研究方向为地球及行星动力学数值模拟，主要利用数值模拟方法研究板块俯冲、大陆碰撞、大陆张裂、地幔热柱等构造事件的动力学过程及其浅表响应，在NC、SA、EPSL、JGR、GRL、Geology、Tectonics等国际学术期刊发表论文30余篇。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院战略先导专项等多项课题。2017年获中国地震学会第十届“李善邦优秀地震科技论文奖”。