Учебная программа Дисциплины р1 «Геофизика» по направлению 011800 «Радиофизика» магистерская программа «Акустика» icon

Учебная программа Дисциплины р1 «Геофизика» по направлению 011800 «Радиофизика» магистерская программа «Акустика»


Смотрите также:
Учебная программа Дисциплины р5 «Акустические методы исследований в биологии и медицине» по...
Учебная программа Дисциплины р3 «Физика фемтосекундных лазеров» по направлению 011800...
Учебная программа Дисциплины р5 «Лазерная спектроскопия» по направлению 011800 «Радиофизика»...
Учебная программа Дисциплины р6 «Основы теории антенн» по направлению 011800 «Радиофизика»...
Учебная программа Дисциплины р6 «Сканирующая зондовая микроскопия» по направлению 011800...
Учебная программа Дисциплины р2 «Методы оптимизации и оптимального управления» по направлению...
Учебная программа Дисциплины р2 «Основы дифракционного структурного анализа» по направлению...
Учебная программа Дисциплины 02 «Автоматизация измерений в квантовой электронике» по направлению...
Учебная программа Дисциплины р3 «Высокочастотная релятивистская электроника» по направлению...
Учебная программа Дисциплины р1 «Основы полупроводниковой технологии» по направлению 011800...
Учебная программа Дисциплины р4 «Квантовая радиотехника» по направлению 011800 «Радиофизика»...
Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки...



Загрузка...
скачать


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»


Радиофизический факультет

Кафедра общей физики


УТВЕРЖДАЮ

Декан радиофизического факультета


____________________Якимов А.В.

«18» мая 2011 г.


Учебная программа


Дисциплины М2.Р1 «Геофизика»


по направлению 011800 «Радиофизика»


магистерская программа «Акустика»


Нижний Новгород

2011 г.

1. ^ Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является формирование у студентов фундаментальных знаний о физических процессах в геосферных оболочках (геосферах) – литосфере, атмосфере, гидросфере, криосфере, ионосфере, магнитосфере, биосфере, и их механизмах, о взаимосвязи и экологическом значении различных геосфер.

Задачи курса:

- сформировать систему знаний о геосферных оболочках (геосферах) и их взаимосвязи;

- раскрыть физические механизмы и обратные связи процессов, протекающих в различных геосферных оболочках;

- дать представление о простейших моделях взаимодействия геосферных оболочек и результатах их применения;

- научить пользоваться простейшими количественными методами при анализе физических и химических процессов, протекающих в различных геосферных оболочках.


2. ^ Место дисциплины в структуре магистерской программы

Дисциплина «Геофизика» относится к дисциплинам вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы по направлению 011800 «Радиофизика».


3. ^ Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:

  • способностью использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских профессиональных задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, защиты государственной тайны (ОК-l0);

  • способность к свободному владению знаниями фундаментальных разделов физики и радиофизики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии со своим профилем подготовки) (ПК-1);

  • способность к свободному владению профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, использованию современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки (ПК-2);

  • способность использовать в своей научно-исследовательской деятельности знание современных проблем и новейших достижений физики и радиофизики (ПК-3);

  • способность самостоятельно ставить научные задачи в области физики и радиофизики (в соответствии с профилем подготовки) и решать их с использованием современного оборудования и новейшего отечественного и зарубежного опыта (ПК-4).


В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

  • состав и строение геосферных оболочек Земли;

  • основные физические процессы в геосферных оболочках;

  • современные методы моделирования геосферных оболочек, включая биосферу;

  • причинно-следственные связи, ведущие к изменениям окружающей среды.

уметь:

  • систематизировать основные источники знаний о геосферных оболочках Земли;

  • пользоваться простейшими количественными методами при анализе физических и химических процессов, протекающих в различных геосферах;

  • анализировать результаты использования простейших моделей;

  • объяснять причины и последствия изменения окружающей среды и биосферы.


4.Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.


Виды учебной работы

Всего часов

Семестры

^ Общая трудоемкость дисциплины

108

9

Аудиторные занятия

32

32

Лекции

32

32

Практические занятия (ПЗ)

0

0

Семинары (С)

0

0

Лабораторные работы (ЛР)

0

0

Другие виды аудиторных занятий

0

0

Самостоятельная работа

40

40

Курсовой проект (работа)

0

0

Расчетно-графическая работа

0

0

Реферат

0

0

Другие виды самостоятельной работы

0

0

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

экзамен (36)

экзамен (36)


5. Содержание дисциплины

5.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ (или С)

ЛР

1.

Земля - планета солнечной системы.

2







2.

Гравитационное поле Земли.

3







3.

Физика твердой Земли. Литосфера.

3







4.

Физические процессы в атмосфере.

3







5.

Физические процессы в гидросфере.

3







6.

Криосфера.

3







7.

Магнитное поле Земли. Магнитосфера.

3







8.

Электрическое поле. Глобальная электрическая цепь.

3







9.

Ионосфера.

3







10.

Биосфера.

3







11.

Взаимосвязь географических оболочек Земли и ее моделирование.

3








5.2. Содержание разделов дисциплины


1. Земля - планета солнечной системы.

Современные представления о строении и развитии Вселенной. Солнечная система в Галактике. Планета Земля. История изучения Земли и познание физических законов. От законов Кеплера – к закону всемирного тяготения. Орбита Земли и ее изменения. Геосферные оболочки и взаимодействие между ними. Основные экологически значимые характеристики физической среды (климат и его составляющие, геофизические поля, свойства атмосферы, термодинамические свойства воды).


^ 2. Гравитационное поле Земли.

Гравитационное поле Земли – причина существования атмосферы и гидросферы. Атмосферные приливы. Молекулярный состав воздуха. Вертикальные распределения плотности и давления воздуха; барометрическая формула. Распределение температуры с высотой. Статическая устойчивость атмосферы. Гравитационные волны в атмосфере. Исследования Земли из космоса.


^ 3. Физика твердой Земли. Литосфера.

Методы исследования земных глубин. Сейсмические волны. Земная кора, мантия, ядро. Верхний слой земной коры; педосфера. Орогенез. Концепция тектоники плит. Вулканические процессы и их физические механизмы. Землетрясения; прогноз землетрясений. Современные представления об истории литосферы. Геохронологическая шкала.


^ 4. Физические процессы в атмосфере.

Состав, строение, радиационные процессы и тепловой режим атмосферы. Физические свойства и экологическое значение воды в атмосфере. Общие условия фазовых переходов воды. Географическое распределение влажности; облака и осадки. Основы динамики атмосферы. Крупномасштабная циркуляция атмосферы. Циркуляция тропической зоны и циркуляция умеренных широт. Взаимодействие атмосферы с другими географическими оболочками.


^ 5. Физические процессы в гидросфере.

Общие сведения о мировом океане. Основные физические характеристики океана. Динамика океана и вод суши. Различные виды течений. Волны в океане. Приливы и цунами. Оптика и акустика океана. Радиационный теплообмен океана. Тепломассообмен между океаном и атмосферой. Турбулентность в океане. Роль океана в глобальных климатических моделях.


6. Криосфера.

Образование снега и снежного покрова. Слоистая структура снежных покровов. Снежный покров материков. Снежные метели. Физика возникновения снежных лавин. Физика льда. Типы ледников. Движение ледников. Практическое снеговедение. Морские льды. Айсберги. Моделирование и прогноз эволюции морских и материковых льдов. Роль криосферы в формировании климата. Ледниковые эпохи.


^ 7. Магнитное поле Земли. Магнитосфера.

Земля – гигантский магнит. Структура и характеристики земного магнитного поля. Магнитное динамо. Магнитосфера. Солнечный ветер. Движение заряженных частиц в неоднородном магнитном поле. Радиационные пояса Земли. Магнитные бури. Люминесценция. Электронные и протонные полярные сияния.


^ 8. Электрическое поле. Глобальная электрическая цепь.

Электрическое поле приземной атмосферы. Космические лучи. Основы геофизической электродинамики. Генераторы атмосферного электричества. Образование грозовых облаков. Физика молниевого разряда. Разряды в верхних слоях атмосферы. Роль электричества в формировании биосферы. Электрические процессы при пылевых и снежных бурях, мощных взрывах и вулканических извержениях. Электрические процессы на других планетах и их спутниках.


9. Ионосфера.

Заряженные частицы в атмосфере, их источники и распределение с высотой. Ионизованная оболочка Земли. Ионосферные слои D, E, F. Дневная и ночная ионосфера. Ионосферный ток. Распространение радиоволн в атмосфере. Проблема космической погоды.


10. Биосфера.

Единство и взаимосвязь органической жизни и физической среды. Абиотические и биотические факторы. Среды обитания экосистем. Энергетика экосистем в свете основных законов термодинамики. Физические характеристики солнечного излучения. Фотосинтез. Второй закон термодинамики и использование энтропии в географии и экологии. Трофическая структура и экологические пирамиды. Биосфера как иерархия открытых диссипативных экосистем. История биосферы. Устойчивость и изменчивость экосистем. Воздействие антропогенной деятельности на физическую среду и деградация биосферы.


^ 11. Взаимосвязь географических оболочек Земли и ее моделирование.

Блоки литосферы, атмосферы, океана, криосферы и биосферы в различных глобальных моделях. Обратные связи между оболочками. Проблема внезапных климатических изменений. Экологические проблемы функционирования геосферных оболочек.


6. Лабораторный практикум

Не предусмотрен.


7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

  1. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. – М., Наука, 1983.

  2. Общая геофизика. Ред. В.А.Магницкий. Изд. МГУ, 1992.

  3. Стейси Ф. Физика Земли. – М., Мир, 1972.

  4. Базелян Э.М., Райзер Ю.П., Физика молнии и молниезащиты, М., Физматлит, 2001.

  5. Моффат Т. Возбуждение магнитного поля в проводящей среде. – М., Мир, 1980.

  6. Райзер Ю.П. Физика газового разряда.

  7. Чалмерс Дж. Атмосферное электричество. – М., Мир, 1974.

  8. Юман М. Молния. – М., Мир, 1976

  9. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. – Л., Гидрометеоиздат, 1984.

  10. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. – Л., Гидрометеоиздат, 1978.

  11. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ, 1994.


б) дополнительная литература:

  1. Владимиров В.И. Физическая теория пластичности и прочности. – Л., Изд. ЛГУ, 1975.

  2. Жарков В.Н., Трубицын В.П. Физика планетных недр. – М., Наука, 1980.

  3. Касахара К. Механика землетрясений. – М., Мир, 1985.

  4. Лайонс Л., Уильямс Д. Физика магнитосферы. - М., Мир, 1987.

  5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. – М., Наука, 1987.

  6. Моффат Т. Возбуждение магнитного поля в проводящей среде. – М., Мир, 1980.

  7. Физика космоса: Маленькая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1986.

  8. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. – М., Мир, 1972. – М., Мир, 1985.

  9. Джексон Дж. Классическая электродинамика. – М., Мир, 1976.

  10. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. – М., Наука, 1983.

  11. Имянитов И.М., Чубарина Е.В., Шварц Я.М. Электричество облаков. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

  12. Лайонс Л., Уильямс Д. Физика магнитосферы. - М., Мир, 1987.

  13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. – М., Наука, 1987.

  14. Физика космоса: Маленькая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1986.

  15. MacGorman, D. R., and W.D. Rust, The electrical nature of storms, Oxford Univ. Press, 1998.

  16. Rakov, V.A., and M.A. Uman, Lightning:physics and effects, Cambridge Univ. Press, 2002.

  17. 690 p.

  18. Гуревич, А.В., Зыбин К.П. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды в грозовых облаках. УФН, Т.44, N11, 1177-1199, 2001.

  19. Мареев Е.А, Трахтенгерц В.Ю. О проблеме электрического динамо, Известия ВУЗов - Радиофизика. т.39, N 6, с. 797-814, 1996.

  20. Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. - Л., 1985.

  21. Ван Мигем Ж. Энергетика атмосферы. - Л., Гидрометеоиздат, 1977.

  22. Винниченко Н.К., Пинус Н.З. и др. Турбулентность в свободной атмосфере. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

  23. Матвеев Л.Т. Динамика облаков. – Л., Гидрометеоиздат, 1970.

  24. Монин А.С. Теоретические основы геофизической гидродинамики. – Л., 1988.

  25. Монин А.С. Основы теории климата. - Л., 1982.

  26. Роджерс У. Введение в физику облаков. - М.: Мир, 1979.

  27. Флигль Р., Бузингер Дж. Введение в физику атмосферы.-М.: Мир, 1965.

  28. Энциклопедия «Современное естествознание». Т.9. Науки о Земле. Т.2. Физика волновых процессов. М., Магистр-Пресс, 2000.


8. Вопросы для контроля

  1. Положение Земли во Вселенной. Космологические модели.

  2. Солнце. Планеты солнечной системы.

  3. Планета Земля: характеристики, внутреннее строение. Система Земля-Луна.

  4. Обращение Земли вокруг Солнца и его геофизические следствия.

  5. Осевое вращение Земли и его следствия. Форма Земли.

  6. Уравнения движения упругой среды.

  7. Продольные и поперечные сейсмические волны. Собственные колебания Земли.

  8. Годограф и траектории объемных сейсмических волн. Определение плотности земных недр по скоростям сейсмических волн.

  9. Плотность и состав земных недр. Современные модели строения Земли.

  10. Связь упругих и диссипативных свойств ньютоновской вязкой жидкости.

  11. Геологические свидетельства текучести литосферы.

  12. Основные типы дефектов в кристаллах. Пластическая деформация как движение дислокаций.

  13. Механизмы вязкости мантии.

  14. Реологические модели литосферы.

  15. Феноменологическое описание и механизмы упрочнения и возврата.

  16. Распределение температуры и вязкости в мантии.

  17. Глобальная тектоника плит.

  18. Ледовый покров Земли.

  19. Тепловое состояние Земли.

  20. Основные характеристики землетрясений.

  21. Физика разрушения. Классические представления об очаге землетрясения.

  22. Физическая природа вулканизма.

  23. Уравнения магнитной гидродинамики.

  24. МГД течения.

  25. Волны в проводящей среде.

  26. Магнитное динамо.

  27. Турбулентное магнитное динамо.

  28. Альфа-эффект в теории динамо.

  29. Основные сведения о магнитном поле Земли.

  30. Магнитосфера. Воздействие Солнца на магнитосферу.

  31. Уравнения электрической гидродинамики.

  32. ЭГД волны и течения.

  33. Виды газового разряда.

  34. Таунсендовский и стримерный механизмы пробоя.

  35. Законы подобия в теории газового разряда.

  36. Ионизация в атмосфере.

  37. Глобальная электрическая цепь.

  38. Электрическое поле в атмосфере и механизмы его генерации.

  39. Искровой разряд. Молния.

  40. Характеристики молниевого разряда в атмосфере.

  41. Состав и вертикальное строение атмосферы.

  42. Характеристики солнечной радиации. Солнечная постоянная.

  43. Трансформация солнечной радиации в атмосфере. Процессы поглощения, отражения и рассеяния солнечной радиации.

  44. Радиационный баланс и его составляющие.

  45. Парниковый эффект в атмосфере.

  46. Виды теплообмена в атмосфере. Теплопроводность. Конвекция и адвекция.

  47. Изменение температуры воздуха с высотой. Виды температурной стратификации. Инверсии температуры.

  48. Сухоадиабатические и влажноадиабатические процессы в атмосфере.

  49. Турбулентность в атмосфере.

  50. Влажность воздуха, ее характеристики. Факторы, определяющие увлажнение.

  51. Зависимость влажности воздуха от температуры и давления. Конденсация и сублимация водяного пара в атмосфере.

  52. Туманы, их типы и распространение.

  53. Облака. Условия их образования и классификация.

  54. Атмосферные осадки: виды, условия выпадения, интенсивность.

  55. Снежный покров. Условия образования и формирования.

  56. Атмосферное давление. Закономерности распределения давления в атмосфере.

  57. Ветер: его характеристики и факторы, их определяющие. Местные ветры. Геострофический и приземный ветер.

  58. Атмосферные фронты. Облачные системы теплого и холодного атмосферных фронтов.

  59. Циклоны и антициклоны. Малые атмосферные вихри.

  60. Общая циркуляция атмосферы.

  61. Процессы и факторы формирования климата.


9. Критерии оценок


Превосходно

Превосходная подготовка с очень незначительными погрешностями

Отлично

Подготовка, уровень которой существенно выше среднего с некоторыми ошибками

Очень хорошо

В целом хорошая подготовка с рядом заметных ошибок

Хорошо

Хорошая подготовка, но со значительными ошибками

Удовлетворительно

Подготовка, удовлетворяющая минимальным требованиям

Неудовлетворительно

Необходима дополнительная подготовка для успешного прохождения испытания

Плохо

Подготовка совершенно недостаточная


10. ^ Примерная тематика курсовых работ и критерии их оценки

Курсовые работы не предусмотрены.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом по направлению 011800 «Радиофизика».


Автор программы _________________ Мареев Е.А.


Программа рассмотрена на заседании кафедры 29 марта 2011 года

протокол № 04-10/11


Заведующий кафедрой ___________________ Бакунов М.И.


Программа одобрена методической комиссией факультета 11 апреля 2011 года

протокол № 05/10


Председатель методической комиссии _________________ Мануилов В.Н.






Скачать 158,25 Kb.
оставить комментарий
Дата07.09.2012
Размер158,25 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх