Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Global Biogeochemical Cycles
Course of study:
2018/2019
Code:
JFT-2-022-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr inż. Wachniew Przemysław (wachniew@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Wachniew Przemysław (wachniew@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 prezentację seminaryjną i projekt FT2A_K02
M_K002 Student potrafi samodzielnie wyrażać i przekazywać opinie na temat wpływu cywilizacji na ziemskie środowisko sformułowane w oparciu o aktualną wiedzę naukową FT2A_K02, FT2A_K01 Scientific paper,
Participation in a discussion
Skills
M_U001 Student potrafi zdobywać, syntezować i przekazywać aktualną wiedzę na temat związków globalnych cykli biogeochemicznych z systemem Ziemi FT2A_U02, FT2A_U01 Scientific paper
M_U002 Student umie tworzyć proste modele numeryczne cykli biogeochemicznych FT2A_U01, FT2A_U05, FT2A_U04 Project
Knowledge
M_W001 Student rozumie interdyscyplinarny i holistyczny charakter wiedzy o systemie Ziemi i posiada adekwatną wiedzę z zakresu fizyki, chemii, nauk o Ziemi i biologii FT2A_W02, FT2A_W01 Activity during classes,
Participation in a discussion
M_W002 Student posiada wiedzę na temat globalnych cykli biogeochemicznych oraz ich związków z systemem Ziemi, w szczególności z klimatem FT2A_W02, FT2A_W01 Activity during classes,
Participation in a discussion
M_W003 Student zna i rozumie udział człowieka w globalnych cyklach biogeochemicznych FT2A_W05, FT2A_W02 Activity during classes,
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 prezentację seminaryjną i projekt - - - + - - - - - - -
M_K002 Student potrafi samodzielnie wyrażać i przekazywać opinie na temat wpływu cywilizacji na ziemskie środowisko sformułowane w oparciu o aktualną wiedzę naukową + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi zdobywać, syntezować i przekazywać aktualną wiedzę na temat związków globalnych cykli biogeochemicznych z systemem Ziemi + - - - - + - - - - -
M_U002 Student umie tworzyć proste modele numeryczne cykli biogeochemicznych - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student rozumie interdyscyplinarny i holistyczny charakter wiedzy o systemie Ziemi i posiada adekwatną wiedzę z zakresu fizyki, chemii, nauk o Ziemi i biologii + - - - - + - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę na temat globalnych cykli biogeochemicznych oraz ich związków z systemem Ziemi, w szczególności z klimatem + - - - - + - - - - -
M_W003 Student zna i rozumie udział człowieka w globalnych cyklach biogeochemicznych + - - - - + - - - - -
Module content
Lectures:

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:
- Obecny stan ziemskiego środowiska na tle jego zmienności w czasie geologicznym
- System Ziemi jako koncepcja holistycznego opisu stanu i przyszłości ziemskiego środowiska
- Istota globalnych cykli biogeochemicznych i ich znaczenie w systemie Ziemi
- Klimat Ziemi jako system, jego mechanizmy i zmienność
- Wpływ Słońca na klimat
- Globalna cyrkulacja atmosfery i oceanów
- 0-wymiarowy model kilmatu
- Naturalne i antropogeniczne wymuszenia radiacyjne
- Gazy cieplarniane, ich źródła, zawartość w atmosferze i udział w efekcie cieplarnianym
- Aerozole w systemie klimatycznym
- Czas geologiczny, powstanie i ewolucja Ziemi
- Tektonika płyt i jej udział w globalnym obiegu materii
- Procesy fizykochemiczne zachodzące w środowisku wodnym
- Wietrzenie i erozja
- System Ziemi i życie jako nierównowagowe układy otwarte
- Ewolucja życia
- Węgiel: jego własności, rozpowszechnienie i znaczenie w systemie Ziemi
- Fotosynteza i respiracja
- Układ węglanowy
- Zmienność zawartości CO2 w atmosferze w różnych skalach czasu
- Azot: jego własności, rozpowszechnienie i znaczenie w systemie Ziemi
- Fosfor: jego własności, rozpowszechnienie i znaczenie w systemie Ziemi
- Siarka: jej własności, rozpowszechnienie i znaczenie w systemie Ziemi
- Metody izotopowe w badaniach globalnych cykli biogeochemicznych
- Metale jako niezbędne składniki biosfery i substancje toksyczne
- Udział człowieka w intensyfikacji obiegu metali
- Rzeki
- Kriosfera
- Modelowanie klimatu i systemu Ziemi

Seminar classes:

Przedmiotem zajęć seminaryjnych jest przygotowanie i wygłoszenie przez studentów prezentacji na temat szczegółowych aspektów wybranych zagadnień objętych wykładem w oparciu o bieżąca literaturę naukową.
Efekty kształcenia:
Udział w tych zajęciach da studentom sposobność: (i) głębszego zrozumienie zagadnień przedstawionych na wykładzie, (ii) samodzielnego formułowania i bronienia opinii na temat stanu i funkcjonowania ziemskiego środowiska.

Project classes:

Przedmiotem zajęć projektowych jest tworzenie modeli numerycznych cykli biogeochemicznych dla systemów środowiskowych oraz przeprowadzanie za ich pomocą symulacji zmian zachodzących w tych systemach. Zajęcia prowadzone są w pracowni komputerowej, modele tworzone są w środowisku MATLAB.
Efekty kształcenia:
Udział w zajęciach pozwoli studentom opanować podstawy numerycznego modelowania systemów środowiskowych oraz uzyskać umiejętność pracy w zespole.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 25 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Participation in seminar classes 12 h
Preparation for classes 15 h
Participation in project classes 8 h
Completion of a project 20 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa (OK) jest średnią arytmetyczną ocen z przygotowania i prezentacji seminarium (OS) oraz oceny z realizacji projektu (OP)
OK = ½ (OS + OP)

Prerequisites and additional requirements:

- Wiedza w zakresie chemii na poziomie podstawowym
- Znajomość środowiska MATLAB

Recommended literature and teaching resources:

1. Meteorologia i klimatologia. K. Kożuchowski, PWN, 2009.
2. Życie i ewolucja biosfery. J. Weiner, PWN, 2008.
3. The Earth System. L.R. Kump i inni, Pearson, 2010.
4. Earth System Science: From Biogeochemical Cycles to Global Changes. M. Jacobson i inni, Academic Press, 2000
5. Biogeochemistry : An Analysis of Global Change. W. H. Schlesinger, Academic Press, 1997.

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: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

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.