Physics of the Earth Field of study: Geophysics
Programme code: 04-S1GZ12.2017

Module name: Physics of the Earth
Module code: 04-GZ-S1-GF013
Programme code: 04-S1GZ12.2017
Semester: winter semester 2018/2019
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 5
Description:
Moduł składa się z wykładów i ćwiczeń podczas których student na wstępnie poznaje zagadnienia związane z powstaniem i ewolucją wszechświata oraz systemu słonecznego. Następnie wykład obejmuje główne działy fizyki Ziemi: - pole siły ciężkości (figura Ziemi – geoida, precesja i nutacja, przypływy, rotacja, izostazja, anomalie grawimetryczne, grawimetry); - sejsmologia (reprezentacje źródła wstrząsu – mechanizm trzęsień Ziemi, magnituda i energia sejsmiczna, lokalizacja ognisk wstrząsów, propagacja fal sejsmicznych, hodografy, sejsmotektonika, przewidywanie trzęsień Ziemi, sejsmiczność indukowana, budowa wnętrza Ziemi, model PREM, sejsmiczne równanie stanu, głębokie sondowania sejsmiczne, sejsmometry); ziemskie pole cieplne (gęstość strumienia cieplnego, konwekcja i przewodnictwo, właściwości cieplne skorupy i górnego płaszcza, hipotezy dotyczące źródeł pola cieplnego – elementy bilansu cieplnego, rozkład temperatur we wnętrzu Ziemi, prowincje geotermiczne, pomiary termiczne); - promieniotwórczość Ziemi (datowanie bezwzględne, metody U-Pb i Pb-Pb, Rb-Sr, K-Ar, Th-Pb, C-N, Sm-Nd i inne); - pole magnetyczne Ziemi (geomagnetyzm i paleomagnetyzm, pole stałe i zmienne, zmiany wiekowe, inwersje pola magnetycznego, źródła pola magnetycznego, naturalna pozostałość magnetyczna skał, anomalie magnetyczne, magnetometry) Podczas ćwiczeń student zapoznaje się z metodami wyznaczania parametrów w prawach Titiusa-Bodego, Gutenberga-Richtera, Omoriego, współczynników relacji tłumienia, wykuje datowanie bezwzględne poprzez wyznaczenie izochrony. W tym celu stosuje techniki regresji liniowej, wielorakiej, estymacji parametrów modeli nieliniowych. Wykonuje laboratoryjne pomiary prędkości fal P i S na próbkach. Obliczane są wartości normalne natężenia siły ciężkości i poprawki grawimetryczne. Ćwiczenia rachunkowe i laboratoryjne raportowane są w postaci sprawozdań, gdzie wykonywana jest analiza i interpretacja wraz z oceną statystyczną danych oraz dyskusja otrzymanych wyników obliczeń.
Prerequisites:
Wymagana jest wiedza z zakresu analizy matematycznej, rozwiązywanie układów równań wielu zmiennych, podstawy statystycznych metod opracowania wyników pomiaru, znajomość praw fizyki z zakresu kinematyki, fal, elektryczności, magnetyzmu, termodynamiki, fizyki atomowej i jądrowej, geologii dynamicznej i tektoniki, znajomość pracy w arkuszu kalkulacyjnym (MS Excel lub podobny).
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
Zna podstawowe prawa i twierdzenia z poznanych działów fizyki Ziemi: pole siły ciężkości, ziemskie pole magnetyczne, pole cieplne Ziemi, sejsmologia, promieniotwórczość Ziemi [GF_013_1]
 GF1_W09 [4/5] GF1_W11 [4/5] GF1_W13 [4/5]
Potrafi tworzyć proste modele fizyczne oraz dokonać ich oceny statystycznej oraz posługuje się znanymi technikami matematycznym do wyznaczania parametrów prostych modeli fizycznych [GF_013_10]
 GF1_K06 [4/5]
Potrafi wykonywać badania laboratoryjne [GF_013_11]
 GF1_U06 [4/5] GF1_U13 [4/5]
Posługuje się fachową terminologią umożliwiającą opis wykonanych zadań [GF_013_12]
 GF1_U05 [4/5]
Umie obsługiwać aparaturę pomiarową pod kierunkiem opiekuna naukowego [GF_013_13]
 GF1_W16 [3/5]
Potrafi interpretować dane pomiarowe oraz przeprowadzić samodzielne wnioskowanie w oparciu o uzyskane wyniki [GF_013_14]
 GF1_U03 [5/5]
Umie redagować teksty podsumowujące badania oraz prezentować wyniki badań [GF_013_15]
 GF1_U02 [4/5]
Zna podstawowe prawa opisujące procesy fizyczne zachodzące na powierzchni Ziemi jak i w jej wnętrzu [GF_013_2]
 GF1_W01 [4/5] GF1_W05 [4/5] GF1_W06 [4/5]
Zna zadania geofizyki w procesach i zjawiskach deterministycznych [GF_013_3]
 GF1_W13 [1/5]
Zna zadania geofizyki w procesach i zjawiskach losowych [GF_013_4]
 GF1_W13 [1/5]
Zna podstawy technik obliczeniowych i komputerowych, wspomagających pracę geofizyka i rozumie ich ograniczenia [GF_013_5]
 GF1_W13 [5/5] GF1_W18 [5/5]
Zna podstawowe założenia, metodykę pomiaru znanych i powszechnych technik geofizycznych [GF_013_6]
 GF1_W10 [3/5] GF1_W16 [3/5]
Zna i rozumie cel rozwiązania zadania prostego i odwrotnego w geofizyce [GF_013_7]
 GF1_W18 [5/5]
Potrafi w sposób zrozumiały, w mowie i piśmie, poprawnie formułować twierdzenia i definicje z zakresu geofizyki [GF_013_8]
 GF1_U04 [4/5] GF1_U08 [4/5]
Potrafi na poziomie podstawowym obsługiwać co najmniej jeden dostępny pakiet oprogramowania służący do interpretacji danych [GF_013_9]
 GF1_U07 [5/5] GF1_U10 [5/5] GF1_U11 [5/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
Egzamin / kolokwium [GF_013_w_1]
Wymagana wiedza to prawa i twierdzenia z poznanych działów fizyki Ziemi: pole siły ciężkości, ziemskie pole magnetyczne, pole cieplne Ziemi, sejsmologia, promieniotwórczość Ziemi, znajomość podstawowych praw opisujących procesy fizyczne zachodzące na powierzchni Ziemi jak i w jej wnętrzu, rozróżnianie zadania geofizyki w procesach i zjawiskach deterministycznych od zadania geofizyki w procesach i zjawiskach losowych
 GF_013_1 GF_013_2 GF_013_3 GF_013_4 GF_013_5 GF_013_6 GF_013_7 GF_013_8
Wykonanie ćwiczenia [GF_013_w_2]
Podczas wykonywania ćwiczenia należy wykazać się znajomością podstawowych założeń, metodyki pomiaru znanych i powszechnych technik geofizycznych, wiedzą w zakresie obsługi co najmniej jednego dostępnego pakietu oprogramowania służącego do interpretacji danych, gdzie potrafi tworzyć proste modele fizyczne oraz dokonać ich oceny statystycznej oraz posługuje się znanymi technikami matematycznym do wyznaczania parametrów prostych modeli fizycznych. Jeżeli ćwiczenie jest zadaniem laboratoryjnym potrafi poprawnie przeprowadzić pomiar pod opieką prowadzącego
 GF_013_10 GF_013_11 GF_013_12 GF_013_13 GF_013_9
Sprawozdania z ćwiczeń [GF_013_w_3]
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest pisemne wykonanie sprawozdania z ćwiczenia. Wymaga się w nim zastosowania technik obliczeniowych i komputerowych, tam gdzie konieczne należy skorzystać z rozwiązania zadania prostego i odwrotnego w geofizyce do interpretacji danych. W sprawozdaniu wymagane jest użycie fachowego słownictwa i odpowiedniej terminologii, które jest konieczne do przeprowadzanie logicznego wnioskowania i dyskusji uzyskanych wyników pomiarowych wraz z oceną statystyczną pomiaru.
 GF_013_14 GF_013_15
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [GF_013_fs_1]
Wykład wybranych zagadnień fizyki Ziemi z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych
 45
lektura uzupełniająca, praca z podręcznikiem
 15 Egzamin / kolokwium [GF_013_w_1]
practical classes [GF_013_fs_2]
Ćwiczenia laboratoryjne w pracowni oraz obliczeniowe w sali komputerowej z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych
 30
Lektura uzupełniająca, przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń
 15 Wykonanie ćwiczenia [GF_013_w_2] Sprawozdania z ćwiczeń [GF_013_w_3]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)