Jökull


Jökull - 01.12.1973, Blaðsíða 44

Jökull - 01.12.1973, Blaðsíða 44
purpose. We can select a matrix B with a stronger negating power than A'. This would reduce equations (10) to an underdetermined problem BAx0 = Bb (33) which would then have to be treated by the methods described above. As will be discussed below there are cases where such an overnega- tion is convenient. The adjoint A' is optimal in the sense that it negates those and only those components of b which have to be negat- ed for the inversion of A. AN EXAMPLE FROM POTENTIAL THEORY In the following we will discuss an example from potential theory which is of interest in the interpretation of marine magnetic field anomalies. These anomalis are believed to re- sult from the magnetization of thin layers of lava at the ocean floor (Carmichael, 1970). Consider a horizontal magnetic stratum X carrying a unidirectional vertically oriented magnetization of density u(S) where S are the points on X- We will place the (x, y) plane in X with the z-axis vertical. Moreover, for the purpose of simplification let u(S) depend on the x-coordinate only and let u = 0 for x out- side the interval (0, L). We have then a one- dimensional case where u(x) has a bounded support. Using MKS units we find (Grant and West, 1965) that the scalar magnetic potential v(x, z) due to X a field point (x, z) is v(x, z) - (z/2tr) j u(x')dx' Z2+ (x-x')2 (34) The vertical magnetic field is K (x, z) = - fi0 (3v/3z) (35) which can also be expressed v(x,z) = - J bz(x, z')dz' (36) AC z Assuming that the magnetic field can be ob- served in a horizontal plane located at a dist- ance h above X> the fundamental problem of magnetic field interpretation consists in deriv- ing u(x) on the basis of the observed bz(x, h). This is equivalent to solving the integral equa- tion (34) for u(x) when z = h and v(x, h) is obtained on the basis of (36). The latter step is a simple integration obtained on the basis of an outward continuation of bz(x, h) which presents no formal difficulties. Equation (34) is an integral equation of the first kind where the operation on the right is a simple convolution. Hence, the most con- venient method of solution consists in applying the Fourier transformation with respect to x to (34). Let U(k) and V(k, h) be the transforms of u(x) and v(x, h), respectively, where k is the transform variable, that is, the wave-number in the transformed space. Using ■ transform tables (.Duff and Naylor, 1966) we find that the trans- formed version of (34) is V(k,h) = (i/2)exP(-|h|k)U(k) (37) and hence U(k) = 2 exp(|h|k)V(k, h) (38) which formally represents the Fourier trans- form of the solution of (34). Unfortunately, the exponential factor on the right of (38) is unbounded as k-^=° and does not possess an inverse transform. We are therefore unable to retrieve u(x) from U(k) unless re- strictions are imposed on V(k,h) so that the product on the right of (38) can be inverted. The integral equation (34) for u(x) is simply an improperly posed mathematical problem. This is evidenced by the fact that as k-»<® the ex- ponential factor in (38) causes an unbounded magnification of the high-frequency compon- ents of v(x, h). This situation is typical for many problems in interpretation theory. Equa- tion (34) is one of the most elementary ex- amples of an improperly posed interpretation problem. The simplest and most obvious way out of this difficulty is to reject any high-frequency components of v(x, h) beyond a certain cutoff wavenumber k0. Adopting this procedure, we 42 JÖKULL 23. ÁR
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.