UD-0: Struttura del Corso e Syllabus-MEMAG - Metodi Elettromagnetici in Geofisica (6 CFU) - Moodle@Units
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UD0
A.A. 2020-2021
Corso di Laurea Magistrale in GEOSCIENZE
Metodi Elettromagnetici in Geofisica (6 CFU)
-MEMAG –
UD-0: Struttura del Corso
e Syllabus
Docente: Emanuele Forte
Tel. 040/5582271-2274
e-mail: eforte@units.it
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UD0
Orario lezioni
LUNEDI’ 9.00 – 11.00 Aula C Pal. C
MERCOLEDI’ 14.00 – 16.00 Aula C Pal. O
Inizio lezioni: 7 ottobre 2020
Termine lezioni (data limite): 20 gennaio 2021
Le lezioni saranno IN PRESENZA, con la possibilità di collegarsi
tramite il sito:
https://corsi.units.it/didattica-a-
distanza?description=&field_docenti_modulo_value=forte
Inoltre, le lezioni REGISTRATE saranno disponibili sulla chat del
sito precedente (dopo qualche ora) e tramite l’applicativo Microsoft
“Stream”
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Struttura e organizzazione del corso
Il corso MEMAG mira a fornire informazioni dettagliate sugli aspetti teorici e applicativi relativi
ai metodi elettromagnetici utilizzati in geofisica. Sono considerate tutte le metodologie che si
basano su campi e onde elettromagnetiche a varia frequenza e che sfruttano i principi
dell’induzione e della propagazione di onde elettromagnetiche per ricavare informazioni qualitative
e quantitative sul sottosuolo a diversa scala e con diverso livello di risoluzione.
Il corso è articolato in UNITA’ DIDATTICHE (UD), ognuna delle quali è strutturata
in modo da avere un inizio ed una fine (stand-alone), ma ogni UD è evidentemente
anche collegata alle precedenti e successive.
Vengono affrontate e descritte in dettaglio le seguenti metodologie
geofisiche:
•Metodi elettromagnetici nel dominio del tempo (TDEM)
•Metodi elettromagnetici nel dominio della frequenza (FDEM)
•Ground Penetrating Radar (GPR)
•Time Domain Reflectometry (TDR)
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Struttura e organizzazione del corso
Obiettivi Formativi
Lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado, per le diverse metodologie descritte, di
comprenderne gli aspetti teorici, di valutarne il livello di applicabilità anche in funzione di
obiettivi specifici, di progettare un rilievo, di analizzare ed elaborare i dati, di applicare
opportune tecniche di inversione valutando l’attendibilità dei risultati, di interpretare un set
di dati e di integrare le informazioni relative a diverse metodologie.
Prerequisiti
Conoscenza di base dell'elettrostatica ed elettrodinamica classica, dell'elettromagnetismo e della
teoria delle onde.
Metodo didattico
Lezioni frontali integrate dalla discussione critica di paper scientifici preventivamente
proposti agli studenti (in gruppo?).
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Programma dettagliato (provvisorio)
Il corso mira a fornire informazioni dettagliate sugli aspetti teorici e
applicativi relativi ai metodi elettromagnetici utilizzati in geofisica. Sono
considerate le metodologie che si basano su campi e onde elettromagnetiche
a varia frequenza e che sfruttano i principi dell’induzione e della
propagazione per ricavare informazioni qualitative e quantitative sul
sottosuolo a diversa scala e con diverso livello di risoluzione.
Il corso è attivato per il primo A.A.
Sono quindi possibili
modifiche/integrazioni anche in
funzione di eventuali richieste
specifiche!
MEMAG A.A. 2020-2021 5UD0 Programma dettagliato (provvisorio) I corso è articolato in 5 moduli distinti (UD) per un totale di 6 CFU: UD1 Introduzione. Concetti fondamentali di scala, risoluzione, profondità di indagine e rumore in geofisica. Errori casuali e sistematici. Attendibilità della misura: precisione e accuratezza. Riduzione degli errori. UD2 Teoria classica dei campi elettromagnetici e loro peculiarità nei materiali geologici. Descrizione della conduttività elettrica, della permettività dielettrica e del vettore polarizzazione del dielettrico per mezzi omogenei e non omogenei e descrizione delle diverse approssimazioni possibili. Analisi delle peculiarità in funzione delle frequenze. Distinzione tra metodi induttivi e nel regime di propagazione. Nomenclatura e classificazione delle diverse metodologie geofisiche con cenni sulla storia e sul loro sviluppo. Cenni ad applicazioni in ambienti particolari (pozzi, mare, airborne). UD3 Metodi elettromagnetici (a bassa frequenza). Metodi elettromagnetici nel dominio del tempo (TDEM) e della frequenza (FDEM). Skin depth e diffusion depth. Parametri di misura e relazioni empiriche . Conduttività. Risoluzione/massima profondità di indagine. Descrizione delle strumentazioni e delle configurazioni di acquisizione. Sistemi multifrequenza. Analisi, elaborazione e tecniche di inversione dei dati. Interpretazione dei dati e correlazione con altre tecniche. Potenzialità e limiti. UD4 Ground Penetrating Radar (GPR). Descrizione delle diverse modalità di misura e dei parametri di acquisizione. Tecniche di analisi ed elaborazione dei dati. Tecniche di inversione dei dati e metodologie per ricavare informazioni quantitative sul sottosuolo, inclusi gli attributi GPR. Esempi di applicazione e integrazione con altre tecniche. Potenzialità e limiti. UD5 Time Domain Reflectometry (TDR). Descrizione delle modalità di misura e delle diverse possibilità applicative. Taratura dei sistemi ed equazioni per ricavare la conduttività elettrica e la permettività dielettrica. Analisi ed elaborazione dei dati. Interpretazione e correlazione dei dati. Esempi di applicazione in ambito idrogeologico e glaciologico. Potenzialità e limiti. MEMAG A.A. 2020-2021 6
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Materiale didattico
Tutto il materiale didattico mostrato a lezione viene PREVENTIVAMENTE messo a
disposizione tramite la piattaforma Moodle sul sito:
https://moodle2.units.it/course/view.php?id=6612
I testi consigliati sono i seguenti:
1. Nabighian M. N., ELECTROMAGNETIC METHODS IN APPLIED GEOPHYSICS:
VOLUME 1, THEORY, 1988, Society of Exploration Geophysicists - SEG, ISBN
1560800690, 531 pagg.
2. Nabighian M. N., ELECTROMAGNETIC METHODS IN APPLIED GEOPHYSICS:
VOLUME 2, APPLICATION, Parts A and B, 1991, Society of Exploration
Geophysicists - SEG, ISBN 1560800224, 991 pagg.
3. Zhdanov M. S., GEOPHYSICAL ELECTROMAGNETIC THEORY AND METHODS, 2009,
Elsevier Science, ISBN 0444529632, 9780444529633, 868 pagg.
4. Jol H., Ground Penetrating Radar Theory and Applications, 2008, Elsevier Science,
ISBN 9780444533487, 9780080951843, 544 pagg.
N.B. Gli articoli scientifici oggetto di discussione/approfondimento saranno resi
disponibili su Moodle.
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Verifica dell’apprendimento (esame)
Lo studente dovrà sostenere un colloquio che partirà dall’analisi critica di uno
dei paper scientifici proposti durante il corso ed oggetto di discussione, con
estensione all’intero programma del corso.
Verranno privilegiati i collegamenti ed i legami fisici e concettuali tra le
diverse tematiche affrontate.
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