Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Geofizyka ogólna
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
BGF-1-203-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geofizyka
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Wawrzyniak-Guz Kamila (wawrzyni@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Wawrzyniak-Guz Kamila (wawrzyni@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna i rozumie globalne pola i procesy fizyczne odnoszące się do Ziemi jako planety, zna pojęcia i definicje z zakresu geofizyki ogólnej w języku polskim i angielskim oraz rozumie ich sens fizyczny. GF1A_U17, GF1A_W03, GF1A_W01, GF1A_W02, GF1A_W17 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Student ma podstawową wiedzę w zakresie podstaw fizycznych poszczególnych metod geofizycznych, rozumie związek między globalnymi polami fizycznymi Ziemi a polami fizycznymi wykorzystywanymi w geofizyce stosowanej. GF1A_W12, GF1A_W08, GF1A_W03, GF1A_W07, GF1A_W17 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student potrafi samodzielnie opracować i przedstawić wybrany temat z zakresu geofizyki ogólnej na podstawie dostępnych źródeł w języku polskim i angielskim GF1A_U17, GF1A_U22, GF1A_U03, GF1A_U09 Prezentacja,
Referat
M_U002 Student potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu fizyki i zastosować odpowiednie narzędzia matematyczne do opisu globalnych pól fizycznych Ziemi oraz zjawisk i procesów fizycznych zachodzących wewnątrz Ziemi. GF1A_U12, GF1A_U01, GF1A_U16 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu geofizyki GF1A_K07 Aktywność na zajęciach,
Prezentacja,
Projekt,
Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student zna i rozumie globalne pola i procesy fizyczne odnoszące się do Ziemi jako planety, zna pojęcia i definicje z zakresu geofizyki ogólnej w języku polskim i angielskim oraz rozumie ich sens fizyczny. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student ma podstawową wiedzę w zakresie podstaw fizycznych poszczególnych metod geofizycznych, rozumie związek między globalnymi polami fizycznymi Ziemi a polami fizycznymi wykorzystywanymi w geofizyce stosowanej. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi samodzielnie opracować i przedstawić wybrany temat z zakresu geofizyki ogólnej na podstawie dostępnych źródeł w języku polskim i angielskim - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wykorzystać wiedzę z zakresu fizyki i zastosować odpowiednie narzędzia matematyczne do opisu globalnych pól fizycznych Ziemi oraz zjawisk i procesów fizycznych zachodzących wewnątrz Ziemi. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu geofizyki + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

  • Ziemskie pole siły ciężkości (grawimetria):
    Pole siły ciężkości, natężenie i potencjał, rozkład potencjału na funkcje sferyczne harmoniczne, wielomiany Legendre’a, powierzchnie ekwipotencjalne. Figura Ziemi, elipsoida, geoida, undulacje geoidy. Wartości normalne i anomalie siły ciężkości. Zasady pomiarów siły ciężkości. Wariacje pola siły ciężkości, siły luni-solarne, elipsoida pływowa. Izostazja, modele Airy’ego i Pratta. Ruch obrotowy Ziemi, nutacja i precesja osi, siła Coriolisa, wahadło Foucalta. Badania satelitarne pola siły ciężkości. Własności pól potencjalnych, gradient, dywergencja, rotacja, równanie Laplace’a i Poissona na przykładzie pola newtonowskiego przyciągania, pola siły odśrodkowej i pola siły ciężkości.
  • Ziemskie pole magnetyczne (magnetometria):
    Pole geomagnetyczne i jego opis, elementy i składowe pola magnetycznego Ziemi, potencjał pola geomagnetycznego, rozkład potencjału na funkcje sferyczne harmoniczne, współczynniki Gaussa, pole IGRF. Bieguny magnetyczne i geomagnetyczne. Magnetosfera, pasy radiacyjne Van Allena, zorze polarne. Wariacje pola magnetycznego, zmiany wiekowe, dobowe i roczne, burze magnetyczne, aktywność Słońca i jego wpływ na pole magnetyczne Ziemi. Własności magnetyczne skał i minerałów. Zasady pomiarów elementów i składowych pola magnetycznego Ziemi. Paleomagnetyzm. Promieniotwórczość naturalna i datowanie skał. Geneza pola magnetycznego Ziemi, dynamo hydromagnetyczne.
  • Sejsmologia:
    Sejsmologia a inne nauki i metody geofizyczne wykorzystujące pole fal sprężystych. Trzęsienia ziemi, ognisko, hipo- i epicentrum, geneza i typy trzęsień ziemi. Fale sejsmiczne. Rejestracja trzęsień. Analiza sejsmogramu, wyznaczanie epicentrum trzęsienia ziemi. Sejsmiczność Ziemi, sejsmiczność Polski, geografia trzęsień, strefa Benioffa. Skutki trzęsień ziemi, fale tsunami, sejsze. Klasyfikacja trzęsień ziemi, intensywność trzęsienia, magnituda, określanie magnitudy trzęsienia ziemi. Mechanizm ogniska sejsmicznego, parametry charakteryzujące ognisko trzęsienia ziemi. Relacja Gutenberga-Richtera. Podstawy teorii sprężystości, naprężenie, odkształcenie, ogólne prawo Hooke’a, moduły sprężystości, fale sprężyste, prędkości fal sprężystych. Opis ruchu fal sprężystych, podejście promieniowe i falowe. Zasady optyki geometrycznej do opisu fal, zasada Huygensa, Fermata i prawo Snelliusa. Równanie falowe. Promienie fal sejsmicznych we wnętrzu Ziemi, hodografy fal sejsmicznych. Struktura wnętrza Ziemi. Rozkład prędkości fal sejsmicznych we wnętrzu Ziemi. Numeryczny model Ziemi – PREM. Rozwój sejsmologii, wkład polskich naukowców w rozpoznanie budowy wnętrza Ziemi. Predykcja trzęsień. Hazard sejsmiczny. Sejsmiczność wzbudzona i indukowana.
  • Geodynamika:
    Modele tektoniczne Ziemi, teoria dryftu kontynentów, teoria płyt litosferycznych, alternatywne teorie geotektoniczne. Rodzaje i pola fizyczne kontaktów kier litosferycznych.
  • Termika Ziemi:
    Ciepło wewnętrzne Ziemi, plamy gorąca.

Ćwiczenia laboratoryjne:

Skalary i wektory. Natężenie pola. Gradient potencjału. Operator wektorowy nabla (Hamiltona), Laplasjan. Równanie Laplace’a. Wielomiany Legendre’a. Potencjał sił luni-solarnych. Analiza sejsmogramu. Lokalizacja trzęsień ziemi. Magnituda. Własności sprężyste skał skorupy i górnego płaszcza – wyznaczanie granicy Moho. Modele rozwiązania płaszczyzny uskoku. Słownictwo w j. ang. z grawimetrii, magnetometrii i sejsmologii. Kolokwia. Referaty i prezentacje studentów. Wycieczka na pokaz wahadła Foucaulta.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 120 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 45 godz
Wykonanie projektu 5 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 5 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia ważona z egzaminu (waga 0.7) i oceny z ćwiczeń (waga 0.3)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość operacji na wektorach. Umiejętność liczenia pochodnych.
Znajomość fizyki z zakresu: mechanika, elektryczność i magnetyzm, drgania i fale.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Mortimer Z., 2004. Zarys fizyki Ziemi. Uczelnianie Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Wyd. II poprawione, Kraków, s. 207.
Materiały dydaktyczne przygotowane przez prowadzących zajęcia.

Literatura uzupełniająca:
Fajklewicz Z., 2007. Grawimetria stosowana. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, s. 433.
Fajklewicz Z. (pod red.), 1972. Zarys geofizyki stosowanej. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, s. 923.
Mussett A. E. i Khan M. A., 2000. An introduction to geological geophysics. Cambridge University Press, Cambridge, s. 470.
Fowler, C. M. R., 2005. The solid earth: an introduction to global geophysics. Cambridge University Press, Cambridge, s. 685.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak