Obiettivi Formativi

L'insegnamento mira a fornire approfondite competenze inerenti le principali metodologie d'indagine geofisica nei loro aspetti teorici, applicativi e sperimentali. Saranno presentate le metodologie sperimentali e le tecnologie utilizzabili per lo studio ed il monitoraggio dei fenomeni di interesse geofisico. Saranno fornite conoscenze relative alle tecniche di misura, analisi ed interpretazione dei dati anche in riferimento ai temi dei rischi naturali. Particolare attenzione sarà rivolta alle tecniche di telerilevamento ed alle principali applicazioni per lo studio ed il monitoraggio degli ambienti terrestri e marini. Inoltre il corso fornisce agli studenti conoscenze sulle caratteristiche fisiche delle aree marine e degli oceani, a differenti scale spaziali e temporali. Focalizza in modo particolare sulla fisica dei processi ondosi sia in riferimento alle condizioni ordinarie, sia ai fenomeni di più elevata valenza energetica. Parte del corso sarà riservata alle dinamiche delle masse d’acqua associate alla generazione e propagazione delle onde di tsunami, ai conseguenti meccanismi di inondazione delle aree costiere anche in riferimento alle morfologie di queste ultime ed al possibile impatto sulla vita e sulle attività umane. Sono illustrati i principali dispositivi di monitoraggio geofisico utilizzati in mare, dotati delle più avanzate tecnologie hardware e software

Learning Goals

The course will furnish skills related to the main geophysical observation methods in their theoretical, applicative and experimental aspects. Methodologies and operative tools useful for studying and monitoring geophysical phenomena and processes will be discussed. The course will also provide knowledge concerning measurement instruments and data analyses and interpretations with particular reference to natural risk investigations. The student will become familiar with remote sensing techniques and their employments for studying and monitoring onshore and off-shore areas. Moreover, the course is designed to provide students a comprehensive basic knowledge on physical characteristics of the Earth’s oceans at different spatial and temporal scales. Focus is placed on the physics of waves, in reference both to ordinary conditions and high energy processes. The course explores the origin of tsunami waves, their propagation and coast inundation dynamics in different contexts. Tsunami hazard and risk estimates are presented together with prevention strategies. The main geophysical devices used for ocean monitoring, equipped with the most advanced hardware and software technologies, are illustrated.

Metodi didattici

Lezioni frontali svolte con supporto di slides. Esercitazioni di gruppo guidate dal docente, con lo scopo di far acquisire capacità e autonomia nell'analisi dati e nella rappresentazione e interpretazione dei risultati.

Teaching Methods

Frontal lessons carried out with the support of slides. Group exercises led by the teacher, with the aim of acquiring skills and autonomy in data analysis and in the representation and interpretation of results.

Prerequisiti

​​​​​​​Lo studente deve avere una conoscenza di base della fisica.

Prerequisites

The student must have basic knowledge of physics.

Verifiche dell'apprendimento

Le verifiche avverranno già durante le lezioni frontali, attraverso la stimolazione di domande da parte degli studenti. La verifica finale avverrà tramite prova orale, volta a verificare e valutare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e la proprietà di linguaggio scientifico.

Assessment

Some checks will take place already during the lectures, through the stimulation of questions by the students. The final test will take place through an oral exam, aimed at verifying and evaluating the level of knowledge and understanding of the course contents and the property of scientific language.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000007 - GEOPHYSICAL OBSERVATION METHODS AND REMOTE SENSING ------------------------------------------------------------ Gravimetria: il campo gravitazionale terrestre – geoide ed ellissoide - strumenti, misure di g e relative correzioni - anomalie gravimetriche, loro modellazione e conseguenti implicazioni - isostasia e modelli isostatici. Geotermia: Temperatura all'interno della Terra - Trasferimento di calore - Flusso di calore e relative cause Geomagnetismo: elementi sul campo magnetico terrestre - principi di paleomagnetismo Geoelettricità: Proprietà elettriche della Terra - rilievi di geoelettrica Telerilevamento: Principi di funzionamento - Sensori e piattaforme - Analisi e interpretazione - Applicazioni per l'osservazione del sistema Terra ------------------------------------------------------------ Modulo: A000695 - OCEANOGRAPHY ------------------------------------------------------------ Cenni storici. Osservazioni in oceanografia. L'ambiente fisico. Oceani e mari: dimensioni, caratteristiche dei fondali. Il bilancio termico oceanico. Proprietà chimico-fisiche dell’acqua di mare. Dinamica oceanica. Equazioni del moto. Circolazione oceanica di grande scala. Circolazione indotta dal vento. Circolazione termoalina. Onde oceaniche. Proprietà delle onde. Il moto delle onde. Teoria lineare delle onde. Analisi spettrale delle onde marine. Onde costiere. Tsunami. Sesse. Marea. Strumentazione oceanografica. Raccolta dati in oceanografia. Rappresentazione, analisi e interpretazione di dati oceanografici.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A000007 - GEOPHYSICAL OBSERVATION METHODS AND REMOTE SENSING ------------------------------------------------------------ Gravimetry: the Earth gravity field - geoid and ellipsoid - instruments and measures of g and relative corrections - gravity anomalies, their modeling and interpretation - isostasy and isostatic models. Earth's heat: Temperature inside the Earth - Heat transfer - Heat flow and related sources Geomagnetism: outline of the Earth magnetic field - principles of paleomagnetism. Geoelectricity: Electrical properties of the Earth - Electrical surveying Remote sensing: fundamentals - analisys and interpretation - different kinds of application for Earth Observation. ------------------------------------------------------------ Modulo: A000695 - OCEANOGRAPHY ------------------------------------------------------------ Historical setting. Observations in oceanography. The physical setting. Oceans and seas: dimensions, seafloor features. The Oceanic Heat Budget. Physical and chemical properties of sea water. Ocean Dynamics. Equations of motion. The Large Scale Circulation. Wind-Driven Circulation. Thermohaline Circulation. Ocean waves. Wave properties. Wave motion. Linear Theory of Ocean Waves. Ocean wave spectral analysis. Coastal waves. Tsunami. Seiche. Tides. Oceanographic instrumentation. Data Collection in Oceanography. Visualization, analysis, and interpretation of oceanographic data.