Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Fundamentals of Environmental Physics
Course of study:
2016/2017
Code:
JBF-3-005-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Third-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Biophysics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Wachniew Przemysław (wachniew@agh.edu.pl)
dr inż. Gorczyca Zbigniew (Zbigniew.Gorczyca@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole opracowującym projekt Execution of a project
M_K002 Student angażuje się w dyskusję w grupie, również z prowadzącym, potrafi formułować odpowiednie argumenty i bronić ich w trakcie dyskusji Activity during classes,
Participation in a discussion
Skills
M_U001 Student potrafi opracować i przedstawić wybrane zagadnienie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska Scientific paper
M_U002 Student potrafi zaplanować, zrealizować i przedstawić w formie raportu proste zadanie inżynierskie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska Execution of a project
Knowledge
M_W001 Student zna strukturę i podstawy fizyczne funkcjonowania głównych elementów środowiska oraz rozumie wzajemne relacje miedzy przyrodą ożywioną i nieożywioną w różnych skalach czasowych i przestrzennych Activity during classes,
Examination,
Participation in a discussion
M_W002 Student zna podstawowe metody opisu ilościowego oraz modelowania procesów i zjawisk zachodzących w środowisku, w szczególności procesów transportu masy i energii Activity during classes,
Examination,
Participation in a discussion
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę o zmienności parametrów środowiskowych w różnych skalach czasowych i przestrzennych, w szczególności o zmianach tych parametrów wywołanych działalnością człowieka Activity during classes,
Examination,
Participation in a discussion
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole opracowującym projekt - - - + - - - - - - -
M_K002 Student angażuje się w dyskusję w grupie, również z prowadzącym, potrafi formułować odpowiednie argumenty i bronić ich w trakcie dyskusji + - - + - + - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi opracować i przedstawić wybrane zagadnienie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska - - - - - + - - - - -
M_U002 Student potrafi zaplanować, zrealizować i przedstawić w formie raportu proste zadanie inżynierskie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna strukturę i podstawy fizyczne funkcjonowania głównych elementów środowiska oraz rozumie wzajemne relacje miedzy przyrodą ożywioną i nieożywioną w różnych skalach czasowych i przestrzennych + - - - - + - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe metody opisu ilościowego oraz modelowania procesów i zjawisk zachodzących w środowisku, w szczególności procesów transportu masy i energii + - - - - + - - - - -
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę o zmienności parametrów środowiskowych w różnych skalach czasowych i przestrzennych, w szczególności o zmianach tych parametrów wywołanych działalnością człowieka + - - - - + - - - - -
Module content
Lectures:

1. Wykład wstępny (2 godz)
Ewolucja relacji człowiek-środowisko na przestrzeni dziejów; przedmiot i obszar zainteresowań fizyki środowiska, przegląd aktualnego stanu globalnego ekosystemu Ziemi i głównych problemów związanych z oddziaływaniem człowieka na środowisko, główne determinanty relacji człowiek-środowisko w perspektywie bieżacego wieku (demografia, potrzeby energetyczne); przegląd metod obserwacji stanu środowiska.

2. Miejsce Ziemi we Wszechświecie (3 godz)
Kosmiczny kontekst Ziemi jako planety; przegląd wiedzy dotyczącej ewolucji gwiazd, powstawanie pierwiastków we Wszechświecie; powstawanie planet – geneza i ewolucja Układu Słonecznego; formowanie się Ziemi, wiek Ziemi; najwcześniejszy okres historii Ziemi.

3. Litosfera (2 godz)
Struktura fizyczna i skład chemiczny Ziemi; elementy teorii wielkich płyt litosfery; źródła ciepła w litosferze; fizyczne aspekty trzęsień ziemi i wybuchów wulkanów.

4. Magnetyzm planetarny (3 godz)
Charakterystyka ziemskiego pola magnetycznego; sposoby pomiaru; zmiany czasowo-przestrzenne; paleomagnetyzm; zarys teorii ziemskiego pola magnetycznego; pole magnetyczne innych planet Układu Słonecznego; pole magnetyczne Słońca; rola ziemskiego pola magnetycznego w kontekście ewolucji przyrody ożywionej.

5. Atmosfera Ziemi (4 godz)
Atmosfera pierwotna, ewolucja składu atmosfery, pochodzenie tlenu w atmosferze; struktura i skład współczesnej atmosfery Ziemi; woda w atmosferze; statyka atmosfery; siły działające w atmosferze; elementy ogólnej cyrkulacji atmosfery.

6. Bilans radiacyjny układu Ziemia-atmosfera (2 godz)
Elementy fizyki radiacyjnej; transport promieniowania w atmosferze; struktura przestrzenna promieniowania krótko- i długofalowego; widma absorpcyjne; modele bilansu radiacyjnego układu Ziemia-atmosfera; globalny potencjał cieplarniany.

7. Cykle biogeochemiczne (3 godz)
Fizyczne podstawy obiegu materii i energii w obrębie geosfery; cykle mineralne, cykl obiegu węgla, cykl obiegu azotu; cykl obiegu wody.

8. Elementy modelowania procesów środowiskowych (5 godz)
Procesy transportu w środowisku; adwekcja i dyfuzja molekularna; ogólne równanie transportu masy, dyfuzja turbulentna; sedymentacja; wymiana gazów na granicy faz woda-powietrza; modele rezerwuarowe; modelowanie rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w atmosferze i hydrosferze; globalne modele cyrkulacji atmosfery i oceanu

9. Globalne zmiany środowiska (6 godz)
Zmiany składu atmosfery; dziura ozonowa, ingerencja człowieka w globalne cykle biogeochemiczne; klimat Ziemi – jego zmienność w czasie i przestrzeni; antropogeniczne zmiany klimatu; modele zmian klimatu; ewolucja klimatu w najblizszych dziesiecioleciach.

Project classes:

Na początku semestru studenci dostają do opracowania projekt związany z realizacją prostego zadania inżynierskiego w ramach szeroko pojętej fizyki środowiska (grupy 3-osobowe). Projekty będą przedstawiane pod koniec semestru na forum grupy i dyskutowane.
Efekty kształcenia:
- student potrafi zebrać informacje niezbędne do realizacji prostego zadania inżynierskiego, dokonać
niezbędnych obliczeń i przygotować raport z realizacji tego zadania
- student potrafi ocenić efekty środowiskowe realizacji prostego zadania inżynierskiego
- student potrafi współpracować w zespole powołanym do realizacji określonego zadania inżynierskiego
- student potrafi zaprezentować raport podsumowujący realizację prostego zadania inżynierskiego.

Seminar classes:

Studenci samodzielnie przygotowują i wygłaszają prezentacje na zadane tematy związane z szeroko pojętą fizyka środowiska, pogłębiające i rozszerzające wiedzę uzyskaną na wykładzie.
Efekty kształcenia:
- student potrafi samodzielnie zebrać materiały i opracować wybrane zagadnienie z obszaru szeroko pojętej fizyki środowiska
- student potrafi samodzielnie przygotować i wygłosić prezentację na zadany temat, potrafi bronić tez zawartych
w prezentacji, potrafi brać udział w dyskusji i zadawać pytania.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 112 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 30 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Preparation for classes 10 h
Participation in seminar classes 15 h
Contact hours 15 h
Completion of a project 15 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Do oceny końcowej wchodzą oceny z przygotowania i prezentacji seminarium na zadany temat (S), oceny z realizacji projektu (P) oraz ocena ze sprawdzianu pisemnego wiedzy uzyskanej na wykładzie (T). Liczba punktów uzyskana ze sprawdzianu pisemnego przeliczana jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Oceny S i P wystawiane są w skali ocen zgodnie z regulaminem AGH.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona: OK = 0.4xT + 0.3xS + 0.3xP

Uwaga:

Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny ze sprawdzianu pisemnego T.

Ocena ze sprawdzianu pisemnego T wyliczana po zaliczeniu w drugim terminie:
T = 0.3xT1+0.7xT2
Ocena T wyliczana po zaliczeniu w trzecim terminie:
T = 0.2xT1+0.3xT2+0.5xT3

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza i umiejętności w zakresie matematyki, fizyki i chemii zdobyte w trakcie pierwszych trzech semestrów studiów I stopnia na kierunku Fizyka Techniczna.

Recommended literature and teaching resources:

1. E. Boeker, R. van Grondelle " Fizyka Środowiska", PWN, Warszawa, 2003
2. K. Kożuchowski “Atmosfera, klimat, ekoklimat”, PWN, Warszawa, 2009
3. A.N Mannion “Zmiany środowiska Ziemi”, PWN, Warszawa, 2001
4. E.D. Schulze et al. “Global Biogeochemical Cycles in the Climate System”
5. Strony internetowe

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach.

Zajęcia projektowe: Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie i terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia możliwości wyrównania zaległości.

Zajęcia seminaryjne: Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego zapoznania sie z tematyką prezentacji przedstawionych na tych zajęciach. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego zapoznania się z tematyką prezentacji przedstawionych na tych zajęciach i jego zaliczenia w formie i terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia możliwości wyrównania zaległości.

Obecność na wykładzie: brana pod uwagę przy wyliczaniu oceny końcowej

Zasady zaliczania zajęć:

Zajęcia projektowe: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Prace projektowe można przedstawiać do zaliczenia do końca sesji poprawkowej danego semestru.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.

Zajęcia seminaryjne: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Prezentacje nie wygłoszone w trakcie trwania semestru z powodu nieobecności studenta będą mogły zostać przedstawione na dodatkowych zajęciach, których termin, w trakcie trwania sesji, wyznacza prowadzący. Warunkiem dopuszczenia do tych zajęć jest wcześniejsze wyrównanie zaległości wynikających z nieobecności na zajęciach. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.