Jökull


Jökull - 01.12.1973, Síða 44

Jökull - 01.12.1973, Síða 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
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.