nastavni plan-old

160. obljetnica rođenja Andrije Mohorovičića        21. travnja - DAN PMF-a

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Analiza podataka u geofizici
AUTOR(I) PROGRAMA:Doc. dr. sc. Zoran Pasarić, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (30+15)
ECTS BODOVI: 16
CILJ KOLEGIJA:
Upoznati ideje i probleme vezane uz vremenske nizove, te prostorna polja. Steći sposobnost razmišljanja u vremenskoj i frekvencijskoj domeni, odnosno u prostornoj domeni i domeni valnih brojeva. Osposobiti se za praktičnu primjenu pojedinih metoda, te interpretaciju dobivenih rezultata.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Pomoćni rezultati iz linearne algebre: matrice, vlastite vrijednosti, dijagonalizacija, dekompozicija singularnih vrijednosti, metoda najmanjih kvadrata. Višestruka linearna regresija i korelacija. Metoda empirijskih ortogonalnih funkcija (EOF). Objektivna analiza: prilagodba polinomom, objektivna interpolacija. Vremenski nizovi, prostorna polja: a) deterministička teorija: linearni sustavi, Fourierova transformacija, diskretno uzorkovanje, aliasing, digitalni filtri; b) stohastička teorija u vremenskoj, odnosno prostornoj domeni: stacionarnost, ergodičnost, autokorelacijska funkcija; c) stohastička teorija u frekvencijskoj domeni, odnosno domeni valnih brojeva: linearni sustavi sa stohastičkim ulazom, spektri i poprečni spektri snage stacionarnih slučajnih procesa, model sa šumom na izlazu; d) valići.
Praktični dio će se sastojati od vježbi na računalu, pri čemu će se pojedine metode implementirati i primijeniti na realne ili računalno proizvedene podatke.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave i vježbi.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Bendat, S. J., Piersol, G. A. (2000): Random Data Analysis and Measurement Procedures. John Wiley & Sons, Inc., New York.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Emery, W. J., Thomson, E. R. (1998): Data Analysis Methods in Physical Oceanography. Pergamon, Elsevier Science Ltd., Oxford.
2.      Hamming, R. W. (1977): Digital Filters. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J.
3.      Koopmans, H. L. (1995): The Spectral Analysis of Time Series. Academic Press, San Diego.
4.      Papoulis, A. (1977): Signal Analysis. McGraw-Hill, Auckland.
5.      Papoulis, A. (1984): Probability, Random Variables, and Stochastic Processes. McGrew-Hill, Auckland.
6.      Press, H. W., Teukolsky, A. S., Vetterling, T. W., Flannery, P. B. (2001): Numerical Recipes in Fortran 77, Cambridge University Press, Cambridge.
7.      Priestly, M. B. (1981): Spectral Analysis of Time Series, Academic Press, London.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Ispit se sastoji iz praktičnog dijela (izrada računalnog programa i primjena na konkretne podatke), te usmenog dijela.

 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Geofizički seminar I
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Davorka Herak, Prof. dr. sc. Branko Grisogono, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: seminari (30)
ECTS BODOVI: 8
CILJ KOLEGIJA:
Razumijevanje prirode, teorije, motrenja i modeliranja geofizičkih procesa. Prezentiranje vlastitih i tuđih znanstvenih rezultata istraživanja.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Izbori tema geofizičkih istraživanja, proučavanje i selekcija znanstvene literature, praćenje tuđih i prezentiranje vlastitih seminara.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Odabir teme znanstvenog rada, proširene seminarske diskusije, pripreme vlastitih prezentacija i seminara. Postavljanje znanstvenih hipoteza, metode rada i analize rezultata.
OBAVEZNA LITERATURA:
Prema dogovoru sa studentom i mentorom.
DOPUNSKA LITERATURA:
Oko 10 znanstvenih relevantnih članaka. Brojne internet stranice.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Redovito i aktivno sudjelovanje u radu seminara. Prezentiranje vlastitog seminarskog rada.
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Geofizički seminar II
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Marijan Herak, Prof. dr. sc. Mirko Orlić, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE:seminari (60)
ECTS BODOVI: 12
CILJ KOLEGIJA:
Razumijevanje prirode, teorije, motrenja i modeliranja geofizičkih procesa. Prezentiranje vlastitih i tuđih znanstvenih rezultata istraživanja.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Izbori tema geofizičkih istraživanja, proučavanje i selekcija znanstvene literature, praćenje tuđih i prezentiranje vlastitih seminara.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Odabir teme znanstvenog rada, proširene seminarske diskusije, pripreme vlastitih prezentacija i seminara. Postavljanje znanstvenih hipoteza, metode rada i analize rezultata.
OBAVEZNA LITERATURA:
Prema dogovoru sa studentom i mentorom.
DOPUNSKA LITERATURA:
Oko 20 znanstvenih relevantnih članaka. Brojne internet stranice.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Redovito i aktivno sudjelovanje u radu seminara. Prezentiranje vlastitog seminarskog rada.

 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Modeliranje atmosfere
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Darko Koračin, Division of Atmospheric Sciences, Desert Research Institute, 2215 Raggio Parkway, Reno, NV 89512, USA.
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (45+30)
ECTS BODOVI: 10
CILJ KOLEGIJA:
Osnovni je cilj kolegija da obrazuje studente u području atmosferskog i disperzijskog modeliranja te da ih pripremi za samostalni razvoj, modifikacije i primjene kompjuterskih programa i modela.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Osnovna je zadaća kolegija da se izlože osnovni temelji atmosferskog i disperzijskog modeliranja na različitim skalama (od globalne skale do regionalnih, mezoskalnih i mikroskalnih područja). Detaljno se diskutira matematički formalizam modela, fizičkih parametrizacija i numeričkih rješenja jednadžbi modela. U toku predavanja razmatraju su granice prediktabilnosti te pojave kaotičnosti u simulacijama. Predmeti kolegija uključuju opis disperzijskih modela različite složenosti i njihovo korištenje u istraživanjima i primjenama.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Studenti su obavezni pohađati predavanja i vježbe, predavati zadane zadaće, prisustvovati seminarima te raditi na zadanim esejima i projektima.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      R. Pielke (2001): Mesoscale Meteorological Modeling. Academic Press, 2nd Edition.
2.      R. Stull (1997): Introduction to Boundary Layer Meteorology. Kluwer Academic Publishers, 2nd Edition.
3.      H. C. Rodean (1996): Stochastic Lagrangian Models of Turbulent Diffusion. Meteorological Monographs, American Meteorological Society, Boston.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Posljednje predavanje prije ispita uključuje prikaz osnovnih točaka kolegija koji se očekuju na ispitu da bi se studenti što bolje pripremili za ispit. Završni ispit se sastoji od pismenog i usmenog dijela. Za usmeni dio studenti su obavezni pripremiti izlaganje na zadanu temu.
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Odabrana poglavlja iz fizike atmosfere
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Zvjezdana Bencetić Klaić, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja+seminar (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Stjecanje saznanja o dinamici gornje troposfere i stratosfere. Sagledavanje međudjelovanja troposfere i stratosfere te prepoznavanje posljedica međudjelovanja .
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Novija saznanja u razumijevanju ekstratropskih ciklona. Uloga ciklonalnih vrtloga u općoj cirkulaciji atmosfere. Bloking. Procesi koji doprinose brzom razvoju ekstratropskih ciklona. Orografska ciklogeneza. Visinske fronte, mlazne struje i tropopauza. Razmjene stratosfere i troposfere, stratosferska intruzija.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Aktivno pohađanje nastave; individualne prezentacije (seminari) recentnih rezultata znanstvenih istraživanja dinamike gornje troposfere/stratosfere te njihovog međudjelovanja.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Newton C. E., Holopainen E. O. (1990): Extratropical cyclones. The Eric Palmen memorial   volume. American Meteorological Society, Boston.
2.      Bluestein, H. B. (1993): Synoptic-dynamic meteorology in midlatitudes. Vol. II, Observations and theory of weather systems. Oxford University Press, Oxford.
3.      Holton, J. R. (1995): Stratosphere-troposphere exchange. Rew. Geophys., 33, str 403-439.
4.      Cox, B. D., Bithell, M., Gray, L. J. (1995): A general circultion model study of a tropopause-folding event at middle latitudes. Q. J. R. Meteorol. Soc., 121, str 883-910.
DOPUNSKA LITERATURA:
Noviji znanstveni članci o dinamici gornje troposfere i stratosfere te o međudjelovanju troposfere i stratosfere.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Praćenje razine zainteresiranosti i aktivnosti studenta tijekom nastave, usmeni ispit te uspješno prezentirano seminarski rad.
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Odabrana poglavlja iz atmosferske turbulencije
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Branko Grisogono, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe+seminar (30+10+5)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Razumijevanje prirode, teorije i modeliranja atmosferske turbulencije. Produbljavanje znanja o mezoskalnoj i mikroskalnoj dinamici. Analitičko i numeričko modeliranje turbulentnih procesa u geofizičkim fluidima.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Nestabilnosti strujanja na maloj skali; cirkulacija i vrtložnost. Atmosferski granični slojevi. Turbulencija i problem zatvaranja. Prognoza turbulentne kinetičke i potencijalne energije. Modifikacije Monin-Obukhovljeve duljine. Spektralni prikaz turbulentnih strujanja. Prognoza Reynoldsovog tenzora napetosti. Modeliranje prijenosa, raspršenja i difuzije u atmosferi. Detalji lokalnih cirkulacija. Atmosferska dinamika i parametrizacije mikroskalnih procesa u numeričkim prognostičkim modelima za vrijeme i klimu. Dopunjeni model Prandtla za nagnute granične slojeve.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Proširene diskusije, domaće zadaće i čitanje znanstvenih članaka. Rad u grupi i izvješća. Aktualne diskusije mezoskalnih i lokalnih vremenskih pojava (TV, www, itd). Potencijalni izbor studenta za vlastitu ekspertizu u atmosferskoj turbulenciji, priprema vlastitog završnog ispita.
Anonimna anketa o kolegiju nakon ~1/3 trajanja samog kolegija.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Stull, R.B. (1988): An Introduction to Boundary Layer Meteorology, Kluwer, Dordrecht, 666 str.
2.      Baklanov, A. i B. Grisogono (ur.) (2007): Atmospheric Boundary Layers Nature, Theory and Applications to Environmental Modelling and Security. Springer, 241 str.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Kundu, P.K. and I.M. Cohen (2002): Fluid Mechanics. Academic Press, 2nd ed.
2.      Lesieur, M. (1997): Turbulence in Fluids. Kluwer (3rd edition), Dordrecht.
3.      Pedlosky, J. (1987): Geophysical Fluid Dynamics, Springer-Verlag, New York.
4.      Oko 10tak znanstvenih relevantnih članaka povezanih s tematikom kolegija.
5.      Brojne internet stranice.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Domaće zadaće, pisana i usmena izvješća (seminari), završni usmeni ispit (eventualno specijaliziran ka mogućem studentovom interesu u atmosferskoj turbulenciji).
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA:Mezoskalna meteorologija
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Vanda Grubišić, Odsjek meteorologije i geofizike, Fakultet geoznanosti, geografije i astronomije, Sveučilište u Beču
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Stjecanje znanja o atmosferskim mezoskalnim procesima, njihovoj dinamičkoj strukturi, metodama i tehnikama opažanja, numeričkom modeliranju i prediktabilnosti. 
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Orografski inducirani mezoskalni procesi. Interni težinski valovi. Planinski valovi. Linearna aproksimacija i nelinearni procesi. Deformacija strujanja u navjetrini. Orografska oborina. Strujanja u zavjetrini. Zavjetrinska ciklogenza. Termalna strujanja u planinskom terenu.
Mezoskalni oborinski sistemi.
Opažanja mesoskalnih procesa. Sateliti, radari, lidari, prizemne mezoskalne mreže. Avionska mjerenja. Analiza podataka.
Numeričko modeliranje mesoskalnih procesa. Prediktabilnost.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave, domaće zadaće, seminarski rad i projektni zadatak.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Baines, P.G. (1995): Topographic Effects in Stratified Flows. Cambridge University Press, New York.
2.      Blumen, W. (editor) (1990): Atmospheric Processes over Complex Terrain. Amer. Meteor. Soc.
3.      Bougeault, P., R.A. Houze, Jr., R. Rotunno, and H. Volkert (editors) (2003): Special MAP issue of the Quartertly Journal of the Royal Meteorological Society.
4.      Houze, R. A. (1993): Cloud Dynamics. Academic Press, San Diego.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Gill, A.E. (1982): Atmosphere-Ocean Dynamics. Academic Press, New York.
2.      Grubišić, V., and co-authors (2008): Terran-induced Rotor Experiment, Bulletin of the American Meteorological Society, 89, 1513-1533.
3.      Smith, R. B. (1979): The influence of mountains on the atmosphere. Adv. Geophys., 21 87-230.
4.      Volkert, H., C. Schär, and R. B. Smith (2007): MAP Findings, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 133, 809-967.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: pismeno + usmeno
 


 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Atmosferska prediktabilnost i modeliranje klimatskog sustava
AUTOR PROGRAMA: nasl. doc. dr. sc. Krešo Pandžić, Državni hidrometeorološki zavod     
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (45+15)
ECTS BODOVI: 8
CILJ KOLEGIJA:
Razumijevanje atmosferske prediktabilnosti odnosno prediktabilnosti vremena i klime preko povećanja spoznaja o pojavama koje utječu na atmosfersku prediktabilnost i tehnika koje se koriste za prognozu te prediktabilnosti ovisno o stanju odgovarajućeg dinamičkog sustava na vremenskoj ljestvici od dana do dekada (prediktabilnost vremenskih pojava, združenih sustava ocean-atmosfera i atmosferskih klimatskih promjena). Upoznavanje ansambl sustava za prognoziranje atmosferske prediktabilnosti te odgovarajućih rezultata Edward-a Lorenz-a, oca teorije determinističkog kaosa.

Upoznavanje s hierarhijom klimatskih modela s obzirom na njihovu složenost s ciljem poboljšanja interpretacije rezultata tih modela. Razumijevanje modeliranja klimatskog sustava: atmosfere, hidrosfere, kriosfere, biosfere, litosfere i biokemijskih ciklusa kako u atmosferi tako i oceanima.   Upoznavanje s teorijama klimatskih promjena uključujući promjene klime zbog recentnog porasta koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi u odnosu na onu koja nastaje zbog prirodnih uzroka (na primjer astronomska teorija klimatskih promjena).

 
SADRŽAJ KOLEGIJA:
 
Uvod u teoriju prediktabilnosti vremena. Liouville-ove jednadžbe i atmosferska prediktabilnost. Primjena teorije generalizirane stabilnosti na determinsitičku i statističku prognozu stanja atmosfere. Asimilacija podataka za ansambl prognoze. Prediktabilnost dvojnih procesa. Ansambl prognostički sustav Europskog centra za srednjoročne prognoze vremena.
Hijerarhija atmosferskih klimatskih modela: nul-dimenzijalni, jedno-dimenzijalni, dvo-dimenzijalni i modeli opće cirkulacije atmosfere. Modeli opće oceanske cirkulacije. Modeli leda na moru i kopnu. Biofizikalni modeli procesa na površini kopna. Biokemijski oceanski modeli. Dvojni modeli i njihovo međudjelovanje. Teorije klimatskih promjena.

 
 
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
predavanja, seminarski rad i projektni zadatak
OBAVEZNA LITERATURA:
 
Palmer, T. And R. Hagedorn (editors), 2006: Predictability of weather and
    climate. Cambridge University Press, Cambridge. 702 pp.
Trenberth, K.E (editor)., 1992:  Climate system modeling. Cambridge
    University Press, Cambridge. 788.pp.

 
 
DOPUNSKA LITERATURA:   
Battarbee, R.W. and H.A. Binney,  2008: Natural climate variability and global
    warming. Wiley-Blackwell, Oxford. 276 pp.
Hilborn, R.C., 1994: Chaos and nonlinear dynamics – an introduction for
    scientists and engineers. Oxford Univrsity Press, Oxford. 654 pp.
Kiehl, J.T. and Ramanathan, V., 2006: Frontiers of climate modeling.
    Cambridge University Press, Cambridge. 381 pp.
Lorenz, E., 1993: The essence of chaos. University of Washington Press,
    Seattle. 227 pp
Milanković, M, 2008: Astronomska teorija klimatskih promjena i njena primjena 
    u geofizici. Prosvjeta, Zagreb. 192 pp.
Neelin, J.D., 2011:  Climate change and climate modeling. Cambridge
    University Press, Cambridge. 282.
Ott, E., 2002: Chaos in dynamical systems. Cambridge University Press,
    Cambridge. 478 pp.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: usmeni
 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Dinamička oceanografija
AUTOR PROGRAMA: Prof. dr. sc. Mirko Orlić, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (45+15)
ECTS BODOVI: 10
CILJ KOLEGIJA:
Istraživanja u geofizici imaju empirijsku, teorijsku i modelarsku komponentu. Cilj ovog kolegija je produbiti razumijevanje gibanja u moru zasnovano na teorijskim metodama, a nadovezuje se na slične kolegije s preddiplomskog i diplomskog studija.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Kvazistacionarno strujanje. Osnovni elementi strujnog sistema. Vjetrovno strujanje u oceanima (Sverdrup, Stommel, Munk). Vjetrovno strujanje u okrajnjim morima (Weenink, Felzenbaum, Welander). Termohalino strujanje – unutar okrajnjih bazena te između okrajnjih i otvorenih mora (estuarina cirkulacija, inverzna estuarina cirkulacija).
Slobodni valovi. Opći slučaj oscilacija u rotirajućem stratificiranom fluidu. Kratkoperiodički površinski valovi. Dugoperiodički valovi u sloju fluida. Unutarnji valovi. Topografski efekti.
Prisilni valovi. Analitička rješenja za shematizirane oceane i okrajnja mora: plimne oscilacije, utjecaj atmosfere na more, sezonske oscilacije. Rezonantna pobuda gibanja u moru.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave, rješavanje postavljenih problema.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Bowden K. F. (1983): Physical Oceanography of Coastal Waters. Ellis Horwood Ltd., Chichester.
2.      Gill A. E. (1982): Atmosphere-Ocean Dynamics. Academic Press, New York.
3.      Pedlosky J. (1987): Geophysical Fluid Dynamics (Second Edition). Springer Verlag, New York.
4.      Warren B. A. and C. Wunsch (Eds) (1981): Evolution of Physical Oceanography - Scientific Surveys in Honour of Henry Stommel. MIT Press, Cambridge, Ma.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Csanady G. T. (1982): Circulation in the Coastal Ocean. D. Reidel, Dordrecht.
2.      LeBlond P. H. and L. A. Mysak (1978): Waves in the Ocean. Elsevier, Amsterdam.
3.      Pedlosky J. (1996): Ocean Circulation Theory. Springer, Berlin.
4.      Philander S. G. (1990): El Nino, La Nina, and the Southern Oscillation. Academic Press, San Diego.
5.      Siedler G., J. Church and J. Gould (2001): Ocean Circulation and Climate. Academic Press, San Diego.
6.      Simons T. J. (1980): Circulation models of lakes and inland seas. Canadian Bulletins of Fisheries and Aquatic Sciences, 203, pp. 1-146.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: pismeno i usmeno

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Fizikalna i kemijska svojstva morske vode
AUTOR(I) PROGRAMA: Dr. sc. Danilo Degobbis, znanstveni savjetnik i Dr.sc. Robert Precali, viši znanstveni suradnik, Institut „Ruđer Bošković“, Centar za istraživanje mora, Rovinj
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Upoznavanje s mehanizmima nastajanja nepoželjnih pojava u moru (prekomjerna eutrofikacija, cvjetanje mora) uslijed promjena nekih kemijskih sastojaka morske vode u kombinaciji s meteorološkim, klimatskim i fizikalno-oceanografskim kolebanjima.
Namjerava se potaknuti studente da počnu razmišljati u širokim okvirima prilikom razrade znanstvene hipoteze njihovih istraživanja, kako bi bili sposobni uklopiti ih unutar složenih multidisciplinarnih projekata, koji imaju prioritet financiranja. U ovom će se kolegiju naime istaknuti koliko je važno sinergističko djelovanje promjena kemijskih i fizikalnih procesa za nastajanje pojava koje ugrožavaju ekološku ravnotežu u moru.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Predavanja: Geokemijski model sastava morske vode, makrokonstituenti i Dittmar-ovo pravilo, definicija saliniteta i metode mjerenja, raspored saliniteta u oceanu i u estuarnim područjima.
Gustoća morske vode i račun iz temperature i saliniteta, procesi raslojavanja vodenog stupca i njihova uloga u vertikalnom transportu tvari.
Plinovi, karbonatni sustav, uloga izmjene CO2 između atmosfere i oceana u procesu globalnog zagrijavanja.
Mikrokostituenti, organska tvar, zagađivala, zagađenje i onečišćenje Jadranskog mora.
Ciklus hranjivih soli, uloga u procesu eutrofikacije i kod prekomjernog stvaranja sluzavih nakupina (cvjetanje mora), mehanizmi eutrofikacije i cvjetanja mora u Sjevernom Jadranu.
Vježbe: Na istraživačkom brodu: Planiranje izlaska, pozicioniranje postaja, uzorkovanje i spremanje uzoraka, in situ mjerenje fizikalnih parametara, određivanje fizikalno-kemijskih i kemijskih parametara u laboratoriju na brodu.
U laboratoriju na kopnu: Baze podataka, unošenje podataka u bazu, statistička i grafička analiza podataka iz baze u ODV-u i drugim programima.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Predavači će biti dostupni za dodatne konzultacije te će provjeravati aktivnost studenata putem kolokvija.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.     Lalli, C. M., Parsons T. R. (1997): Biological Oceanography – An Introduction, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, GB.
2.     Millero, F. J. (1996): Chemical Oceanography, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton (postoji i izdanje iz 2005., ali nema bitne promjene u dijelovima od interesa).
3.     Pilson, M. E. Q. (1998): An Introduction to the Chemistry of the Sea, Prentice Hall, Upper Sadle River, NJ.
4.     Knjige su dostupne u knjižnici IRB u Zagrebu ili u Rovinju. Studenti će dobiti detaljne upute kako ih koristiti.
5.     Degobbis, D., Precali, R., Ivančić, I., Smodlaka, N., Fuks, D., Kveder, S. (2000): Long-term changes in the northern Adriatic ecosystem related to anthropogenic eutrophication. Int. J. Envir. Poll., 13(1-6), 495-533 (dostupan u elektroničkom obliku).
DOPUNSKA LITERATURA:
Najnovije znanstvene publikacije (udžbenici, tehnički izvještaji, članci u znanstvenim časopisima) u dogovoru s predavačima ovisno o sklonosti i interesu pojedinog studenta.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: Usmeno u Rovinju ili u Zagrebu.
 
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Odabrana poglavlja fizike mora
AUTOR(I) PROGRAMA: Doc. dr. sc. Zoran Pasarić, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu i Doc. dr. sc. Gordana Beg Paklar, Institut za oceanografiju i ribarstvo, Split
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Detaljno analizirajući numeričko rješavanje jednadžbi plitkog fluida studenti će steći osjećaj za probleme i ograničenja koja se tom prilikom javljaju kao i za međuodnos "fizike" i "numerike". Kroz upoznavanje s karakteristikama, mogućnostima i ograničenjima jednog od najčešće korištenih oceanografskih modela – Princeton Ocean Model (POM), steći će se znanja o tehnikama numeričkog modeliranja. Na nizu primjera primjene modela studenti će se upoznati sa standardnim zahtjevima i problemima pri pokretanju modela i u samim simulacijama, kao i s metodama verifikacije i prezentacije modelskih rezultata.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Numeričko modeliranje dinamike mora. Osnovne jednadžbe, diskretizacija, konačne razlike, konvergencija, stabilnost, analiza numeričkih shema za jednadžbe plitkog fluida. Tipične aproksimacije, rubni uvjeti, klasifikacija modela. Princeton Ocean Model (POM). Verifikacija modela usporedbom s analitičkim rješenjima. Primjena POM-a na cijeli Jadran i na odabrano obalno podpodručje. Istraživanje odnosa između vjetrovne i termohaline dinamike.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave. Studenti će samostalno pokrenuti numerički model POM za jednostavne primjere u idealiziranim bazenima sa shematiziranim forsiranjem.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Mesinger F. (1976): Dinamička meteorologija. Građevinska knjiga, Beograd.
2.      Mellor G. L. (1996): Introduction to Physical Oceanography. Springer, New York.
3.      Mellor G. L. (1998): User Guide for a Three-dimensional, Primitive Equation, Numerical Ocean Model. Princeton University, Princeton.
4.      Mellor G. L. and T. Yamada (1982): Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems. Reviews of Geophysics and Space Physics, 20, pp. 851-875.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Griffies S. (2004): Fundamentals of ocean climate models. Princeton University Press, Princeton, USA.
2.      Chassignet E. P. and J. Verron (1998): Ocean Modeling and Parametrization, NATO Science Series C: Mathematical and Physical Science - Vol. 516, Kluwer Academic Publisher, Cambridge.
3.      Ramming H. G. and Z. Kowalik (1980): Numerical Modelling of Marine Hydrodynamics. Elsevier Oceanography Series 26. Elsevier, Amsterdam.
NAČIN POLAGANJA ISPITA:
Usmeni ispit i uspješno provedena zadana simulacija POM modelom u idealiziranom bazenu s jednostavnim forsiranjem.
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Fizika unutrašnjosti Zemlje
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Davorka Herak, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja+vježbe (45 + 15)
ECTS BODOVI: 10
CILJ KOLEGIJA:
Razumijevanje rasprostiranja volumnih valova potresa u heterogenom sredstvu. Spoznaja utjecaja raspršenja i atenuacije na prostorne valove i generiranje koda valova. Razumijevanje utjecaja anizotropije na rasprostiranje volumnih valova. Razumijevanje nastanka i svojstava slobodnih oscilacija slojevite sfere.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Rasprostiranje volumnih valova kroz heterogeno sredstvo. Raspršenje i atenuacija prostornih valova potresa. Koda valovi. Anizotropija u Zemlji. Slobodne oscilacije slojevite sfere.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
 predavanja, seminarski rad i projektni zadatak
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Aki, K. And Richards, P. G. (2002): Quantitative seismology, University Science Books, Sausalito, 700 pp.
2.      Lapwood, E.R. and Usami, T. (1981): Free oscillations of the Earth, Cambridge University Press. Cambridge, 243 pp.
3.      Sato, H. and M. C. Fehler (1998): Seismic wave propagation and scattering in the heterogeneous Earth, Springer-Verlag, New York, 308 pp.
4.      Stein, S. and Wysession, M. (2003): An introduction to seismology, earthquakes, and Earth structure, Blackwell Publishing, 498 pp.
5.      Lowrie, W. (2007): Fundamentals of Geophysics, Cambridge University Press,
381 pp.
 
DOPUNSKA LITERATURA:
 
1. Fowler, C.M.R. (2009): The Solid Earth, Cambridge University Press, 685 pp.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: usmeno
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Fizika žarišta potresa
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Marijan Herak, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: Predavanja + vježbe (45+15)
ECTS BODOVI: 10
CILJ KOLEGIJA:
Student stječe znanja o kinematici i dinamici seizmičkih izvora, te sposobnost određivanja parametara izvora (statički moment, granična frekvencija, pad napetosti...) na temelju spektralne analize seizmograma potresa.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Teorija elastičnog odskoka. Energija deformacije prije potresa. Rasjedi i pukotine. Prikaz seizmičkog izvora. Teorem reprezentacije dinamičke elastičnosti. Jednostavan primjer pomaka na rasjedu. Općenita analiza diskontinuiteta pomaka. Seizmički izvor. (a) Kinematika potresa promatrana na velikoj udaljenosti od izvora. Homogeno, izotropno, neograničeno sredstvo. Općenita svojstva pomaka. Seizmički spektar na malim frekvencijama. (b) Dinamika širenja pukotine. Seizmički moment. Tenzor seizmičkog momenta. Procjena seizmičkih momenata. Volumni seizmički izvori. Osnove teorije i primjeri. Kinematika potresa promatrana na velikoj udaljenosti od seizmičkog izvora. Nehomogeno, izotropno sredstvo. Model rasjeda sa širenjem u jednom smjeru. Početak, širenje i zaustavljanje loma. Kutna frekvencija i asimptota visoke frekvencije. Kinematika potresa promatrana na maloj udaljenosti od seizmičkog izvora.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave, seminarski rad
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Aki, K., Richards, P. G. (2002): Quantitative seismology (2nd Ed.), University Science Books, Sausalito.
2.      Pujol, J. (2003): Elastic Wave Propagation and Generation in Seismology, Cambridge University Press, Cambridge.
3.      Ben Menahem, A., Singh, B. A. (1981): Seismic Waves and Sources. Springer-Verlag, New York.
4.      Brune, J. N. (1970): Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthguakes. Journal of Geophysical Research, Vo1. 75, 4997-5009.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Stein, S., Wysession, M. (2003): An introduction to Seismology, Earthquakes and Earth Structure, Blackwell publishing.
2.      Bullen, K. E., Bolt, B. A. (1985): An introduction to the theory of seismology. Cambridge University Press.
3.      Jost, M. L., Herrmann, R. B. (1989): A student's guide to and review of moment tensors. Seismological Research Letters, Vo1. 60, No. 2, 37-57.
4.      Fowler, C.M.R. (2009): The Solid Earth, Cambridge University Press, 685 pp.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: Seminarski rad, usmeni ispit
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Seizmotektonski parametri i magnituda potresa
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Bruno Tomljenović, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja + vježbe (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Upoznati studente s osnovama seizmotektonike te seizmotektonskim značajkama Sredozemlja i Hrvatske
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Potresni ciklus: „klasični“ i alternativni modeli. Gdje dolazi do sloma: rasjedne rampe, nepravilnosti, rasjedne barijere i karakteristični potresi. Varijacije u pomacima po rasjedu, napredovanje rasjeda i segmentiranost. Odnos između seismotektonskih parametara i magmituda potresa. Upoznavanje s tipskim primjerima iz Hrvatske, Mediterana i svijeta.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
pohađanje predavanja, seminarski rad
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Stein, S., Wysession, M. (2003): An introduction to Seismology, Earthquakes and Earth Structure, Blackwell publishing.
2.      Wells, D.L. & Coppersmith, K.J. (1994): New empirical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface Displacemnet.- Bull. Seismol. Soc. Am., Vol. 84, No. 4, 974-1002.
3.      Burbank, D.W & Anderson, R.S. (2001): Tectonic Geomorphology.- Blackwell Publishing
NAČIN POLAGANJA ISPITA: usmeno
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Odabrana poglavlja iz seizmologije
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Marijan Herak, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: Predavanja + vježbe (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Student stječe znanja i vještine u vezi s odabranim problemima iz seizmologije koje bira u dogovoru s nastavnikom, a prema svojim afinitetima i znanstvenom interesu.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Sadržaj kolegija odabire se u skladu sa sklonostima i izborom slušača. Predložene teme su: rasprostiranje elastičkih valova u anizotropnom sredstvu, inverzni problemi u seizmologiji, površinski valovi i slobodne oscilacije Zemlje, statistika potresa. Koristi se dolje navedena kao i tekuća stručna literatura.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave, seminarski rad
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Lay, T., Walace, T. C. (1995): Modern global seismology, Academic Press, San-Diego – London
2.      Aki, K., Richards, P. G. (2002): Quantitative seismology (2nd Ed.), University Science Books, Sausalito.
3.      Pujol, J. (2003): Elastic Wave Propagation and Generation in Seismology, Cambridge University Press, Cambridge.
4.      Stein, S., Wysession, M. (2003): An introduction to Seismology, Earthquakes and Earth Structure, Blackwell publishing.
5.      Bath, M. (1984): Mathematical aspects of seismology, Geophysical Press, London.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Menke, W. (1989): Geophysical data analysis: Discrete inverse theory, Academic Press.
2.      Bath, M. (1984): Mathematical aspects of seismology, Geophysical Press, London.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: Seminarski rad, usmeni ispit
 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Odabrana poglavlja iz geofizičkih istraživanja
AUTOR(I) PROGRAMA: Prof. dr. sc. Franjo Šumanovac, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: predavanja, vježbe i seminar (30+15)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Sticanje temeljnih znanja i primjena površinskih geofizičkih metoda istraživanja. Analiza rezultata geofizičkih metoda i sintetiziranje u okviru kompleksnih istraživanja.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Refleksijska seizmička metoda visoke rezolucije (HRS-metoda). Instrumenti i oprema. Metode mjerenja i obrade podataka. Interpretacija. Seizmičke metode istraživanja naslaga između bušotina. Trodimenzionalna (3-D) seizmička istraživanja. Seizmička tomografija. Primjena seizmičkih istraživanja.
Električna istraživanja. Vertikalna i horizontalna moć razlučivanja električnih metoda. Površinska električna tomografija: teoretske osnove, višeelektrodni sustavi, geometrija snimanja, projektiranje terenskih mjerenja, dvodimenzionalna (2D) i trodimenzionalna (3D) istraživanja, obrada i interpretacija podataka, mogućnosti primjene. Dvojno gradijentno kartiranje i TUBEL-metoda. Interpretacija podataka mjerenja magnetotelurskom i elektromagnetnim metodama. Georadarska istraživanja. Mogućnosti električnih metoda u istraživanjima na krškim terenima.
Daljinska gravimetrijska istraživanja. Mikrogravimetrijska istraživanja. Gravimetrijska istraživanja podzemnih šupljina. Aeromagnetometrijska istraživanja. Kompleksna geofizička istraživanja.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA: seminarski radovi
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      Parasnis, D.S. (1997): Principles of Applied Geophysics, Chapman and Hall, New York.
2.      Šumanovac, F. (2008): Geofizička istraživanja podzemnih voda, Rudarsko-geološko-naftni fakultet i Tiskara Pauk, Zagreb.
3.      Ward, S.H. (1990): Geotehnical and Environmental Geophysics, Investigations in Geophysics No. 5, Society of Exploration Geophysicists, Tulsa, Oklahoma, 1990.
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      Sheriff, R.E., and Geldart, L.P. (1995): Exploration Seismology, Cambridge University Press, USA.
2.      Kearey, P. & Brooks, M. (1992): An Introduction to Geophysical Exploration, Blackwell Scientific Publications, Oxford.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: usmeno

 

 

 

 

Poslijediplomski doktorski studij fizike
SMJER: GEOFIZIKA
NAZIV KOLEGIJA: Planetarni magnetizam
AUTOR(I) PROGRAMA: Doc. dr. sc. Giuliana Verbanac, Geofizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
OBLIK NASTAVE: Predavanja + vježbe + seminari (15+20+5)
ECTS BODOVI: 7
CILJ KOLEGIJA:
Stjecanje znanja o izvorima, održavanju i evoluciji magnetskih polja planeta.
Razumijevanje različitosti magnetskih polja planeta Sunčevog sustava, te njihova međudjelovanja sa Sunčevim vjetrom.
Upoznavanje s najnovijim svemirskim misijama i instrumentima vezanim za proučavanje planetarnih magnetskih polja.
Priprema studenata za modeliranje magnetskih polja na različitim skalama.
SADRŽAJ KOLEGIJA:
Magnetska polja planeta, fizikalni mehanizmi generiranja i održavanja magnetskih polja, planetarne magnetosfere, inducirane magnetosfere, međudjelovanje Sunčevog vjetra s planetarnim atmosferama i magnetosferama.
Modeliranje magnetskog polja: unutrašnje i vanjsko magnetsko polje, globalno i regionalno.
OBAVEZE STUDENATA TOKOM NASTAVE I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Pohađanje nastave; rad na projektima; individualne prezentacije rezultata rada na projektima; priprema seminara vezanih za recentne rezultate znanstvenih istraživanja na području planetarnih magnetskih polja.
OBAVEZNA LITERATURA:
1.      I. De Pater, J. Lissauer (2001). Planetary Sciences. Cambridge University Press. ISBN 0521482194, 9780521482196.
2.      J. K. Beatty, C. C. Petersen, A. Chaikin (1999): New Solar System. Cambridge University Press. ISBN-13: 9780521645874
3.      A. Hanselmeier (2007): The Sun und Space weather. Springer, Netherlands. ISBN-10:1-4020-5603-6
DOPUNSKA LITERATURA:
1.      A.F. Nagy, A. Balogh, T.E. Cravens, M. Mendillo, I. Müller-Wodarg (Eds.) (2009). Comparative aeronomy.
2.      ISBN 978-0-387-87824-9. Reprinted from Space Science Reviews Volume 139, No. 1-4, 2008.
3.      W. Baumjohann, R. Treumann (2006). Basic space plasma physics. Imperial College Press. London. ISBN 1-86094-079-x.
4.      W. Baumjohann, R. Treumann (2006). Advanced space plasma physics. Imperial College Press. London. ISBN 1-86094-026-9.
5.      R. Prinja (2006). Wonders of planets. Vision of our solar system in 21 century. Octupus Publishing Group. ISBN-13:9-781845332440.
6.      Znanstveni relevantni članci i literatura u dogovoru s predavačem ovisno o sklonosti i interesu pojedinog studenta.
7.      Brojne internet stranice.
NAČIN POLAGANJA ISPITA: Praćenje razine zainteresiranosti i aktivnosti studenta tijekom nastave, pisana i usmena izvješća rezultata vlastitih istraživačkih radova (projekata), izlaganje seminara, završni usmeni ispit obuhvaća uspješnu prezentaciju i diskusiju vlastitog istraživačkog rada.