ITALIANO

Il corso tratterà della struttura interna della Terra e dei principali metodi di indagine per conoscerla. Tratterà inoltre del funzionamento dei campi magnetico e gravitazionale, del comportamento reologico delle rocce con particolare attenzione al mantello e dei processi fluidodinamici utili a modellizzare il comportamento dei vulcani.

Fowler C. M. R., 2004. The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics, Cambridge University Press.
Turcotte D.L. Schubert G. Geodynamics, Cambridge University Press.

Gli studenti dovranno dimostrare di conoscere e di aver appreso tutti gli argomenti descritti nel programma.

Gli studenti dovranno possedere delle conoscenze di Fisica di base (forze, campo, onde) ed essere in grado di comprendere una dimostrazione matematica e seguire un procedimento di soluzione di semplici equazioni differenziali. Le propedeuticità sono Meccanica, Termodinamica, Elettromagnetismo e ottica.

La didattica si baserà essenzialmente su lezione frontali. Non sono previste attività di laboratorio né esercitazioni.

Gli studenti svolgeranno un test multirisposta con 15 quesiti. Per ogni risposta corretta saranno attribuiti 2 punti. Non ci saranno punteggi negati. Per tanto per conseguire la sufficienza dovranno rispondere correttamente ad almeno 9 quesiti, mentre il punteggio massimo sarà raggiunto se si daranno 15 risposte corrette.

Rotazione della Terra
2. Struttura interna della Terra
3. Cenni sulla tettonica a zolle
4. Il campo magnetico terrestre
a. Rappresentazione del campo magnetico in armoniche sferiche
b. Origine del campo magnetico: la dinamo ad autoeccitazione
c. Inversioni del CMT e loro interpretazione: il modello di Rikitake
d. Il modello di CMT al confine Mantello – Nucleo e. Il metodo magnetotellurico
f. La magnetizzazione dei materiali: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo
g. La magnetizzazione rimanente delle rocce
5. Il campo gravitazionale terrestre
a. Rappresentazione in armoniche sferiche
b. Misure di gravità e loro correzioni
c. Il geoide
d. Le anomalie di gravità e loro interpretazione
e. La teoria dell’isostasia
6. Il flusso geotermico
a. I meccanismi di trasmissione del calore
b. Flusso oceanico
c. Flusso continentale
d. Il mantello e la convezione
7. Prospezioni sismiche
a. Le onde sismiche
b. I metodi di prospezione a riflessione e a rifrazione
c. Tomografia sismica
8. La struttura della Terra
a. Velocità delle onde sismiche
b. La densità
c. La temperatura
d. La pressione
e. La gravità
9. Fluido dinamica
a. Il flusso in una dimensione
b. Il flusso in due dimensioni
c. Il recupero postglaciale ed altre applicazioni alla geofisica
d. Il flusso di Stokes ed i punti caldi
e. Convezione
f. Flusso in mezzi porosi e legge di Darcy
g. Permeabilità ed esempi di flussi in mezzi porosi
h. Convezione in mezzi porosi
i. Flusso in un pennacchio e migrazione del magma
10. Comportamento reologico dei materiali
a. Elasticità
b. Diffusion creep
c. Dislocation creep
d. Flusso con reologia dipendente dallo sforzo e dalla temperatura
e. Reologia del mantello
f. Reologia della crosta
g. Viscoelasticità
h. Elastoplasticità

Italian

The course will deal with the internal structure of the Earth and the main investigation methods to know it. It will also deal with the functioning of magnetic and gravitational fields, the rheological behavior of rocks with particular attention to the mantle and fluid-dynamic processes useful for modeling the behavior of volcanoes

Fowler C. M. R., 2004. The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics, Cambridge University Press.
Turcotte D.L. Schubert G. Geodynamics, Cambridge University Press.

Students must demonstrate that they know and have learned all the topics described in the program.

Students must have basic Physics knowledge (forces, field, waves) and be able to understand a mathematical demonstration and follow a process of solving simple differential equations. The prerequisites are Mechanics, Thermodynamics, Electromagnetism and optics.

The teaching will be based essentially on frontal lessons. There are no laboratory activities or exercises.

Students will take a multi-answer test with 15 questions. For each correct answer 2 points will be awarded. There will be no scores denied. Therefore, to achieve sufficiency, they must correctly answer at least 9 questions, while the maximum score will be reached if 15 correct answers are given.

Rotation of the Earth
2. Internal structure of the Earth
3. Notes on plate tectonics
4. The Earth's magnetic field
to. Representation of the magnetic field in spherical harmonics
b. Origin of the magnetic field: the self-excitation dynamo
c. CMT inversions and their interpretation: the Rikitake model
d. The CMT model on the Mantle - Core boundary e. The magnetotelluric method
f. The magnetization of materials: diamagnetism, paramagnetism, ferromagnetism
g. The remaining magnetization of the rocks
5. The Earth's gravitational field
to. Representation in spherical harmonics
b. Gravity measurements and their corrections
c. The geoid
d. Gravity anomalies and their interpretation
is. The theory of isostasia
6. The geothermal flow
to. The mechanisms of heat transmission
b. Oceanic flow
c. Continental flow
d. The cloak and convection
7. Seismic prospecting
to. Seismic waves
b. Reflection and refraction prospecting methods
c. Seismic tomography
8. The structure of the Earth
to. Seismic wave velocity
b. The density
c. The temperature
d. The pressure
is. The gravity
9. Dynamic fluid
to. The flow in one dimension
b. The flow in two dimensions
c. Post-glacial recovery and other applications to geophysics
d. Stokes' flow and hot spots
is. Convection
f. Flow in porous media and Darcy's law
g. Permeability and examples of flows in porous media
h. Convection in porous media
the. Flow in a plume and migration of magma
10. Rheological behavior of materials
to. Elasticity
b. Diffusion creep
c. Dislocation creep
d. Flow with stress and temperature dependent rheology
is. Coat rheology
f. Crust rheology
g. viscoelasticity
h. plasticit