Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Fizyka atmosfery I

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WIGGMWSI-Fat1
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Fizyka atmosfery I
Jednostka: Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W / 30 Zo, C / 16 Zo, L / 0, P / 0, S / 0, Razem: 46

Przedmioty wprowadzające:

Matematyka z uwzględnieniem teorii pola skalarnego i wektorowego, równań różniczkowych cząstkowych oraz rachunku całkowego – całki krzywoliniowe i wielokrotne.

Fizyka na poziomie ogólnym – zasady termodynamiki, prawa promieniowania ciała doskonale czarnego.

Podstawy nauk o Ziemi – wykłady w ramach kierunku geodezja i kartografia.

Programy:

2013/2014 geodezja i kartografia / studia wojskowe / meteorologia

Autor:

prof. Ireneusz Winnicki

Skrócony opis:

Teoria ciała doskonale czarnego; termodynamika powietrza suchego i wilgotnego; zasady termodynamiki; cyrkulacja i wirowość; ruch mas powietrza; ruchy falowe, niestabilności atmosferyczne, warstwa graniczna, teoria podobieństwa, funkcja frontogenetyczna, diagramy termodynamiczne.

Pełny opis:

WYKŁADY:

1. Podstawowe prawa promieniowania ciała doskonale czarnego: Plancka, Stefana-Boltzmanna, Wiena. Przykłady.

2. Podstawowe pojęcia termodynamiki. Zerowa i pierwsza zasada termodynamiki. Przykłady. Gaz doskonały. Izoprocesy. Zadania.

3. Druga zasada termodynamiki. Entropia. Przykłady.

4. Termodynamika powietrza suchego. Równanie Poissona. Temperatura potencjalna. Pionowa równowaga powietrza suchego. Przykłady.

5. Statyka atmosfery. Pionowy rozkład gęstości. Wzory baryczne.

6. Powietrze wilgotne. Temperatura odczuwalna. Równanie stanu pary wodnej. Charakterystyki, rodzaje temperatur oraz termodynamika powietrza wilgotnego. Pionowa równowaga.

7. Tablice psychrometryczne i ich wykorzystanie w praktyce. Zadania.

8. Przykładowe zadania – wyznaczanie temperatur, entropii i innych funkcji stanu.

9. Powtórzenie materiału. Praca kontrolna.

10. Podstawowe pojęcia, definicje oraz twierdzenia pola skalarnego

i wektorowego. Pole potencjalne i bezźródłowe.

11. Kinematyka ośrodka ciągłego. Pole prędkości i przyspieszenia. Pochodna substancjalna. Uśrednione parametry stanu powietrza atmosferycznego.

12. Metody opisu procesów atmosferycznych. Metoda Eulera i Lagrange. Siły działające w atmosferze. Analiza wymiarowa.

13. Podstawowe zasady zachowania. Zasada zachowania masy, pędu, energii. Równanie Bernoulliego.

14. Cyrkulacja i wirowość. Twierdzenie Kelvina, Bjerknesa, Lagrange, Helmholtza. Wirowość potencjalna Rossbyego i Ertela. Bryza dzienna

i nocna. Pasaty.

15. Przykłady obliczania cyrkulacji (liczby solenoidów).

16. Test i zaliczenie.

ĆWICZENIA:

1. Zastosowanie wzorów promieniowania ciała czarnego w praktyce.

2. Wyznaczanie wartości wybranych temperatur oraz innych charakterystyk powietrza suchego i wilgotnego z danych aerologicznych. Wykorzystanie tablic psychrometrycznych.

3. Określanie charakteru pionowej równowagi atmosfery na podstawie diagramu aerologicznego.

4. Pionowe profile temperatury – na podstawie danych (na podstawie pakietu Matlab i kodów J. R. Holtona).

5. Pierwsza zasada termodynamiki w odniesieniu do danych pomiarowych.

6. Określanie prędkości i przyspieszeń modelowych pól skalarnych

i wektorowych.

7. Określanie wartości wyrażenia solenoidalnego (liczba komórek izosteryczno - izopiknicznych) na podstawie danych synoptycznych.

Literatura:

- H. Bluestein, Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes: Volume I: Principles of Kinematics and Dynamics., Oxford University Press 1992.

- H. Bluestein, Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes: Volume II: Observations and Theory of Weather Systems., Oxford University Press 1993.

- J. A. Curry, P.J. Webster, Thermodynamics of Atmospheres & Oceans., Academic Press, San Diego 1999.

- B. Cushman-Roisin, J.-M. Beckers, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics. Physical and Numerical Aspects., Academic Press 2011 (Second Edition).

- J. Houghton, The Physics of the Atmospheres., Cambridge University Press 2007.

- J. R. Holton, An Introduction to Dynamic Meteorology., Elsevier Academic Press, San Diego 2004 (Second Edition).

- T. Kopcewicz, Fizyka atmosfery, Warszawa, PWN, 1956.

- G. K. Vallis, Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics: Fundamentals and Largescale Circulation., Cambridge University Press 2006.

- W. Zdunkowski, A. Bott, Dynamics of the Atmosphere. A Course in Theoretical Meteorology., Cambridge University Press 2003.

- W. Zdunkowski, A. Bott, Thermodynamics of the Atmosphere. A Course in Theoretical Meteorology., Cambridge University Press 2004.

- A. Madany, Fizyka atmosfery., Wyd. PW, Warszawa 1996.

- Cz. Rymarz, Mechanika ośrodków ciągłych., PWN, Warszawa 1993.

Efekty uczenia się:

W1/ Ma podstawową wiedzę z zakresu budowy atmosfery, procesów fizycznych zachodzących w atmosferze, ich korelacji z litosferą. / W_22F_1.

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: wykład – kolokwium, egzamin pisemny z teorii, ćwiczenia – kolokwia, zaliczenie na ocenę.

WYKŁADY:

Egzamin zawiera pytania teoretyczne i problemowe (w tym rozwiązanie prostego zadania) sprawdzające wiedzę wyuczoną. Pytania obejmują zakres tematyki kolejnych wykładów oraz mają charakter otwarty. Efekty uznaje się za osiągnięte, jeśli student uzyska minimum 60% punktów. Gradacja ocen:

<60-65 %) – dostateczny

<65–75 %) – dostateczny plus

<75-85%) – dobry

<85-95%) – dobry plus

<95-100%> – bardzo dobry.

ĆWICZENIA:

Obowiązkowa obecność na zajęciach. Ćwiczenia zaliczane są na pod-stawie pozytywnych ocen z wydanych zadań obliczeniowych i praktycznych (programy komputerowe w Matlabie lub SciLabie, tabulogramy, znajomość procedur, obrona wyboru metod rozwiązania). Wytyczne do wykonania zadań podaje prowadzący zajęcia.

Kryteria oceniania ćwiczeń:

3.0 – formalnie poprawne wykonanie zadań;

3.5 – dodatkowo student potrafi odpowiedzieć na pytania wyjaśniające dotyczące wykonania zadań;

4.0 – jw. oraz student potrafi wyjaśnić, dlaczego wybrał konkretne rozwiązanie;

4.5 – jw. oraz student potrafi podać rozwiązanie alternatywne i krytycznie ocenić uzyskane wyniki;

5.0 – jw. oraz student potrafi opisowo i graficznie poprawnie udokumentować wykonanie zadania.

Praktyki zawodowe:

Brak

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)