Catalogo dei Corsi di studio

Obiettivi formativi e risultati di apprendimento attesi (conoscenze, competenze e abilità)

Obiettivi formativi: Studio dei fondamenti della geofisica e applicazioni attraverso alcuni problemi quantitativi.

Risultati dell'apprendimento: Avere una conoscenza avanzata delle proprietà fisiche della Terra, in particolare attraverso lo studio della sismologia, del campo di gravità, del flusso di calore e del campo magnetico. I concetti teorici verranno integrati con un approccio quantitativo risolvendo problemi applicabili alle Scienze della Terra attraverso la programmazione con il linguaggio Python.

Programma

STRUTTURA E DINAMICA DELLA TERRA
Cenni sulla formazione della Terra.
Struttura e composizione della Terra.
Termodinamica della Terra.
Proprietà fisiche e dinamica del Mantello.
Attività vulcanica.
Attività sismica.

SISMOLOGIA:
Comportamento elastico e duttile della terra
Moduli elastici adiabatici e isotermi
Tipi di onde
Sismica a riflessione e rifrazione
Meccanica dei terremoti

GEODESIA:
Introduzione alla Geodesia
Applicazioni della geodesia da satellite allo studio del Sistema Terra
Deformazione lenta

FLUSSO DI CALORE
Flusso del Calore
Equazione conduzione del calore
Geoterme

CAMPO DI GRAVITÀ TERRESTRE
I momenti di una distribuzione di massa.
La teoria newtoniana.
Il potenziale roto-gravitazionale della Terra.
Anomalie di gravità.
Isostasia
Il campo di gravità all’interno della Terra.
Orbite e meccanica orbitale.
Le maree.

CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
Fenomenologia del campo geomagnetico.
La ionosfera e la magnetosfera.
Teorie fisiche.
La geodinamo.
Onde elettromagnetiche nella ionosfera.
Proprietà magnetiche delle rocce.
Anomalie magnetiche

ANALISI DATI CON PYTHON
Esercizi con Python jupyter notebook inerenti a tutto il programma

Testi adottati

Appunti PDF delle lezioni +
Il libro “Fundamentals of Geophysics, WILLIAM LOWRIE”
Materiale di approfondimento (articoli e pubblicazioni di review) che sarà reso disponibile durante il corso

Prerequisiti

Concetti base di Fisica, Matematica e Fisica terrestre.

Modalità di valutazione

La valutazione si baserà su una prova orale. Verranno richieste 2-3 domande sugli argomenti trattati nel corso alle quali lo studente dovrà rispondere in maniera esaustiva; seguiranno una serie di domande brevi e puntuali sui restanti argomenti.
La conoscenza di Python verrà valutata all'interno degli argomenti discussi durante esame (le domande su Python saranno relative esclusivamente ai problemi geofisici trattati a lezione).
Durata della prova orale: circa 30 minuti.
Il voto finale terrà conto delle conoscenze scientifiche degli argomenti presentati dallo studente, delle capacità di ragionamento logico e della proprietà di linguaggio. Per il conseguimento del punteggio massimo, lo studente dovrà dimostrare una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso ed essere in grado di collegare tra loro tali argomenti in modo coerente e logico.

Programma

SISMOLOGIA & REOLOGIA:
Comportamento elastico e duttile della terra
Moduli elastici adiabatici e isotermi
Tipi di onde
Sismica a riflessione e rifrazione
Meccanica dei terremoti
Slow slip, VLFE, tremor

GEODESIA:
Introduzione alla Geodesia
Applicazioni della geodesia da satellite allo studio del Sistema Terra
Deformazione lenta

CAMPO DI GRAVITÀ TERRESTRE
Campo gravitazionale terrestre
Potenziale gravitazionale
Rivoluzione e Rotazione
Maree
Dimensioni e forma della Terra
Gravità teorica e Formula internazionale di Gravità
Il Geoide
Misure di gravità
Correzioni e Anomlie di Gravità
Isostasia
Post Glacial rebound o GIA

FLUSSO DI CALORE
Flusso del Calore
Equazione conduzione del calore
Geoterme


CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
Campo magnetico terrestre (CMT).
Teorie fisiche per l’origine del CMT.
La geodinamo.
Proprietà magnetiche delle rocce.
Anomalie magnetiche


ANALISI DATI CON PYTHON
Esercizi con Python jupyter notebook inerenti a tutto il programma

Testi adottati

Appunti PDF delle lezioni +
Il libro “Fundamentals of Geophysics, WILLIAM LOWRIE”
Materiale di approfondimento (articoli e pubblicazioni di review) che sarà reso disponibile durante il corso

Prerequisiti

Concetti base di Fisica, Matematica e Fisica terrestre.

Modalità di valutazione

La valutazione si baserà su una prova orale. Verranno richieste 2-3 domande sugli argomenti trattati nel corso alle quali lo studente dovrà rispondere in maniera esaustiva; seguiranno una serie di domande brevi e puntuali sui restanti argomenti.
La conoscenza di Python verrà valutata all'interno degli argomenti discussi durante esame (le domande su Python saranno relative esclusivamente ai problemi geofisici trattati a lezione).
Durata della prova orale: circa 30 minuti.
Il voto finale terrà conto delle conoscenze scientifiche degli argomenti presentati dallo studente, delle capacità di ragionamento logico e della proprietà di linguaggio. Per il conseguimento del punteggio massimo, lo studente dovrà dimostrare una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso ed essere in grado di collegare tra loro tali argomenti in modo coerente e logico.