Doktorandské štúdium a zvyšovanie kvalifikácie

Témy doktorandského štúdia pre roky 2022–2023

Odborová komisia "Mineralógia a Petrológia"

Školiteľ: Mgr. Mikuš Tomáš , PhD.

Konzultant: doc. RNDr. Stanislav Jeleň, CSc.

Názov: Mineralógia a genéza Mn a Fe minerálov oxidačnej zóny drahokovo-polymetalického ložiska Banská Štiavnica 

Anotácia: Dizertačná práca je zameraná na štúdium mineralogických, geochemických a genetických aspektov oxy-hydroxidov Fe a Mn mineralizácie v pripovrchových častiach hydrotermálnych žíl – oxidačnej zóny drahokovo-polymetalického ložiska Banská Štiavnica. Údaje predbežného výskumu potvrdili výskyt zaujímavej asociácie minerálov Mn a Fe. Spolu s todorokitom sa identifikovali aj kryptomelán, pyroluzit a coronadit. Agregáty vypĺňajú voľné priestory medzi kryštálmi kremeňa, príp. vytvárajú kôry pripomínajúce ich vznik zvetrávacími procesmi na ložiskách. Veľmi zaujímavý je ich vznik rozkladom jeho primárnych minerálov Mn – rodochrozitu, Mn-kalcitu, Mn-sideritu príp. aj rodonitu, ktoré sú pomerne rozšírené vo vrchných častiach žily Terézia, pravdepodobne aj za spoluúčasti mikroorganizmov. Metodika výskumu pokryje detailnú charakteristiku zloženia minerálov ako aj identifikáciu a kvantifikovanie bakteriálnej populácie .

Odborová komisia "Aplikovaná geofyzika"

Školiteľ: Mgr. Miloš Revallo, PhD.

Názov: Geomagnetická aktivita ako súčasť prejavov kozmického počasia

Anotácia: Navrhovaná téma dizertačnej práce sa týka problematiky tzv. kozmického počasia. V dôsledku premenlivej slnečnej aktivity dochádza k fyzikálnym procesom v slnečnom vetre a v blízkom kozmickom okolí Zeme, ktoré majú sprostredkovaný  dopad na geomagnetickú aktivitu. V centre pozornosti je porušené kozmické počasie v dôsledku silných energetických úkazov na  Slnku, ktoré môžu vyvolať silnú geomagnetickú odozvu v podobne magnetických búrok. Pre potreby letectva, energetiky a komunikačných systémov je dôležité skúmať kozmické počasie a zaoberať sa jeho predpovedaním. Predmetom výskumu bude analýza geomagnetickej porušenosti z hľadiska vyvolávajúcich príčin s motiváciou bližšie pochopiť fyzikálne zákonitosti súvisiace s interakciou slnečného vetra a  magnetosféry.  Východiskom pre analýzu budú súbory dát z astrofyzikálnych pozorovaní pre slnečné energetické úkazy, satelitné údaje o parametroch slnečného vetra a údaje z pozemských geomagnetických meraní. Cieľom výskumu bude identifikácia geoefektívnych slnečných energetických úkazov a tiež kvantifikácia miery geomagnetickej odozvy na variabilnú slnečnú aktivitu využitím geomagnetických indexov. Pozornosť sa sústredí na obzvlášť silné poruchy vznikajúce v hlavných fázach slnečných cyklov.  Očakávaným aplikačným výstupom tohto výskumu bude príspevok k vytváraniu a spresňovaniu krátkodobých predpovedných modelov pre kozmické počasie.

Školiteľ: RNDr. Peter Vajda, PhD.

Konzultant: Dr. Antonio Camacho

Názov: Využitie inverznej metodiky Growth vo vybraných problémoch sopečnej gravimetrie.

Anotácia: Inverzia časovo-priestorových zmien tiaže vo vybraných sopečných oblastiach pomocou inverznej metodiky Growth. Pozorované zmeny tiaže budú opravené o tiažový účinok povrchovej deformácie na tiažových bodoch. Interpretácia 3D modelov časovo-priestorových zmien hustoty získaných inverziou zmien tiaže prostredníctvom Growth prístupu. Interpretácia bude opretá o existujúce štruktúrno-geologické, tektonické, vulkanologické a geofyzikálne poznatky danej oblasti či sopečného nepokoja, prípadne aj o štruktúrne hustotné modely získané Growth inverziou úplných Bouguerových anomálií. Získané interpretácie budú porovnané s predchádzajúcimi už publikovanými interpretáciami v danej oblasti na rovnakých dátach. Zameriame sa na možnosť vzájomne rozlíšiť zdroje ako plytké hydrologické zmeny, poruchy hydrotermálneho systému a magmatické intrúzie či zmeny v magmatickej komore.

Odborová komisia "Paleontológia":

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

Názov: Mikrofauna a biostratigrafia vrchnokriedových pestrých súvrství Západných Karpát: redefinícia veku a paleoenvironmentálne podmienky sedimentácie

Anotácia: Západné Karpaty sú typovou oblasťou výskytu vrchnokriedových pestrých slieňov, ktoré už v roku 1860 po prvýkrát opísal Dionýz Štúr pod názvom púchovské vrstvy. Časté používanie púchovských vrstiev ako neformálnej litostratigrafickej jednotky červených pelagických slieňov  v celej tetýdnej oblasti si vyžaduje revíziu ich historických stratotypov a štúdium ďalších neostratotypov  z oblasti bradlového pásma, podmanínskej jednotky, brezovskej skupiny a pod. Aktuálnosť štúdia púchovských vrstiev je znásobená aj tým, že predstavujú fácie kriedových oceánskych červených vrstiev (CORB), ktoré sú v súčasnosti v centre záujmu pri štúdiu vrchnokriedových oxických a anoxických eventov oceánskych paniev. Cieľom dizertačnej práce bude preto nielen redefinícia vrchnokriedových červených súvrství (púchovské vrstvy, gbelianske vrstvy, košarišské sliene, kysucké vrstvy, súvrstvie Jaworki, Malinowej, atď.), ale aj analýza podmienok depozície červených vrstiev z hľadiska planktonickej bioproduktivity, bentických spoločenstiev foraminifer (DWAF), paleobatymetrie, okysličenia, izotopovej paleotermometrie, a pod. 

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

Názov: Morfogenéza klavátnych a digitátnych planktonických foraminifer v podmienkach anoxie kriedových a paleogénnych paniev Západných Karpát.

Anotácia: Foraminiferové spoločenstvá citlivo reagujú na hladinu kyslíkového minima v sedimentárnych panvách. Pri inhabitácii v anoxickej vode vyvíjajú rôzne adaptácie schránok, ktoré by im umožňovali prežívať v horných vrstvách vodného stĺpca. V morfogenéze planktonických foraminifers sa preto prejavuje tendencia k tvorbe klavátnych až digitátnych druhov. V kriede sú to  druhy Clavihedbergella, Leupoldina, Schackoina, atď. Podobné morfotypy sa objavujú aj počas  paleogénu  v podobe druhov Clavigerinella,  Hantkenina, Protentella a Bolliela. Cieľom dizertačnej práce  bude morfologická analýza druhov klavátnych a digitátnych foraminifer, štúdium ich biometrických parametrov, štruktúr a taxonomickej klasifikácie. Výskyty týchto atypických druhov budú dokumentované v súvrstviach hauterivu, aptu, cenomanu-turónu, stredného eocénu, oligocénu a analyzované v rámci komplexného hodnotenia systematiky a paleoekológie foraminiferovej mikrofauny príslušných súvrství (pseudothurmanniový, koňhorské,  wroninské, hulinské, malinowské, domanížske, žilinské, menilitové, a i.). Štúdium klavátnych a digitátnych druhov má identifikovať eventy  globálnej anoxie  a panvovej semiizolácie v Západných Karpatoch (Selli, Bonarelli, eocénne "red-beds",  Tard, Majkop, a i.).

Školiteľ: Dr. Radovan Kyška-Pipík, PhD.

Názov: Paleoekologická rekonštrukcia klimatických oscilácií a environmentálnych zmien počas holocénu použitím subfosílnych pakomárov z jazerných sedimentov

Anotácia: Zatiaľ čo hlavné holocénne klimatické oscilácie a ich vplyv na biotu sú v západnej a severnej Európe dobre študované, ich účinky, načasovanie a vplyv na jazernú biotu sú v Západných a Východných Karpatoch značne nedostatočne preskúmané a kvantitatívne rekonštrukcie s použitím jazerných sedimentov sú v regióne extrémne zriedkavé. Cieľom doktorandskej práce bude analyzovať holocénne sedimenty z vysokohorských jazier Západných a Východných Karpát a identifikovať pozostatky subfosílnych pakomárov (Chironomidae), ktoré sú významnými paleoindikátormi zmien vodného prostredia. Na základe zmien v subfosílnych spoločenstvách sa očakáva kvantifikácia ekologických zmien, ako aj kvantitatívna rekonštrukcia teploty vzduchu počas najvýznamnejších oscilácií holocénu, akými boli udalosti 8,2 ky a 4,2 ky, stredoveké klimatické optimum či malá doba ľadová, a porovnať ich intenzitu a priebeh s ostatnými časťami Karpát a okolitými oblasťami.

Program "Tektonika – Sedimentológia"

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

Názov: Sedimentológia a biostratigrafia najmladších súvrství magurskej jednotky: vek a paleogeogeografia reziduálnych flyšových paniev vonkajších Karpát

Anotácia: Aktuálnym problémom štúdia vonkajších Karpát je stratigrafia magurskej jednotky, v ktorej boli najnovšie zaznamenané súvrstvia vrchnooligocénneho až spodnomiocénneho veku (Oszczypko, Soták  et al. 2018). To do značnej miery mení vek sedimentov reziduálnych flyšových bazénov i paleogeografiu celej magurskej panvy. Najmladšie veky boli indikované zo sedimentov kremnianskeho súvrstvia (Kremná Fm.), ktoré však zatiaľ neboli podrobnejšie spracované. Ďalšie datovania oligomiocénnych vekov priniesli štúdie z magurskej jednotky v Poľsku, ktoré však neboli preukázané z ekvivalentných súvrství na Orave. Cieľom dizertačnej práce bude spracovanie mikrofauny a verifikácia mladých vekov flyšových súvrství v magurskej jednotke na Zamagurí, Podhalí a Orave, sedimentologická analýza kremnianskych vrstiev, malcovských vrstiev, magurských pieskovcov a raciborského súvrstvia, rekonštrukcia reziduálnych flyšových paniev, ich inverzie a zakomponovania do stavby akrečnej prizmy vonkajších Západných Karpát. Výsledky prispejú aj k riešeniu celkovej paleogeografie magurskej panvy, jej vzťahu k panvám krosniansko-menilitovej oblasti a hlavne k najmladším fázam formovania pieninského bradlového pásma.

Program "Meteorológia a klimatológia"

Školiteľ:  Mgr. Milan Onderka, PhD.

Názov: Využitie regionálnych klimatických modelov pre hodnotenie variability klímy a teplotných extrémov v priestore strednej Európy

Anotácia: Dizertačná práca je zameraná na analýzu dlhodobých zmien výskytu teplotných extrémov a vĺn horúčav v centrálnej časti Európy. Vlny horúčav často vznikajú na základe kombinácie vzájomne pôsobiacich fyzikálnych procesov naprieč viacerými priestorovými a časovými škálami. Keďže teplotné extrémy je možné kvantitatívne hodnotiť pomocou teplotného rozsahu (amplitúdy), dĺžkou trvania a frekvencie výskytu bude potrebné uvedené charakteristiky analyzovať spoločne využitím najmodernejších štatistických metód. V dizertačnej práci sa použijú regionálne klimatické scenáre RCM (CORDEX) za účelom štúdia vývoja teplotných charakteristík a vĺn horúčav a ďalších klimatických extrémov z pohľadu meniacej sa klímy. Historický vývoj extrémov teplôt vzduchu bude hodnotený pomocou údajov z reanalýzy (napr. ERA5-Land). Analyzovať sa budú stochastické charakteristiky časových radov teplotného maxima, minima a priemeru pre jednotlivé body gridu, klimatické indexy a celková priestorová variabilita teplotných charakteristík. Súčasťou  práce bude štúdium teplotných extrémov (chladného, ale hlavne horúceho charakteru), ktorých výskyt je čoraz častejší a spôsobujú dlhodobé vlny horúčav. Výsledky práce nám pomôžu pochopiť vývoj teplotných extrémov porovnaním ich výskytu v minulosti a ich projekcii do budúcnosti.

Školiteľ: RNDr. Pavol Nejedlík, CSc.

Názov: Regionálne projekcie klímy pre Slovensko s použitím metód štatistického downscalingu

Anotácia: Globálne a regionálne klimatické modely dobre reprezentujú fyzikálne procesy až do úrovne mezosynoptických procesov. Z dôvodu nedostatočného rozlíšenia siete, procesy v menších mierkach nie sú zahrnuté vo výstupných poliach. To vedie k pomerne veľkému skresleniu výstupov v porovnaní s pozorovaniami, čo znamená, že nezahrnuté časti výstupov nemožno správne použiť pri analýzach zmeny klímy a jej vplyvu v regionálnej prípadne lokálnej škále. S cieľom modifikovať výstupy klimatického modelu z väčších mierok na menšie, boli vyvinuté mnohé metódy downscalingu. Downscaling je všeobecný názov pre postup na získanie informácií z oblastí veľko rozmerových procesov charakteristických pre veľké škály použitých na vytváranie údajovej základne v lokálnom meradle. Poznáme dva hlavné prístupy, dynamický a štatistický downscaling. Dynamický downscaling si vyžaduje spustenie klimatických modelov s vysokým rozlíšením, najlepšie na lokálnej subdoméne, s použitím okrajovej podmienky z klimatického modelu s nižším priestorovým a časovým rozlíšením. Tieto modely využívajú fyzikálne princípy založené na riešení základných hydrodynamických rovníc, ale sú náročné na výpočtový čas. Alternatívou je štatistický downscaling, ktorý zväčša pozostáva z dvoch krokov, v prvom sa hľadajú štatistické vzťahy medzi regionálnymi klimatickými prvkami a veľko rozmernými prediktormi (napr. tlakovými poliami). V druhom kroku sa realizuje aplikácia získaných vzťahov na veľkorozmerové polia za účelom simulácie lokálnych klimatologických charakteristík. Štatistický downscaling sa teda používa v procese vytvárania regionálnych klimatických projekcií ako alternatíva alebo doplnok k dynamickému downscalingu (regionálne klimatické modely). V súčasnosti prebieha výskum výhod, nevýhod a problémov jednotlivých štatistických metód downscalingu, ako aj vhodnosti ich použitia pre konkrétne aplikácie vo výskume klímy. Vyvíjajú sa rôzne metódy štatistické downscalingu, od sezónnych a mesačných až po denné a hodinové simulácie klímy a počasia na regionálnej úrovni.

ZOZNAM DOKTORANDOV

Interní doktorandi:

Externí doktorandi: