Вращение, гравитационное поле и климат Земли

2025/2026

Статус: Общеуниверситетский факультатив

Кто читает: Департамент прикладной математики

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1, 2 модуль

Охват аудитории: для всех

Преподаватели: Зотов Леонид Валентинович

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 56

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Мы живём на геодинамически активной планете, облик которой постоянно меняется. Современные средства космической геодезии показывают, что планета вращается неравномерно, на ней перераспределяются массы, под действием изменений климата даже смещается полюс Земли. Наша планета находится в поле гравитационных сил тел солнечной системы, ее оболочки: океан, атмосфера, литосфера, криосфера живут в ритмах, задаваемых не только обращением вокруг Солнца, но и приливом. Данный факультатив познакомит с процессами на планете, даст общее представление о том, чем они обусловлены и как строятся объясняющие их теории. Будет дан некоторый обзор методов небесной и теоретической механики, теории фигуры земли, элементы геофизики. Слушатели узнают о спутниковой альтиметрии, гравиметрии, использовании их результатов в гидрологии и науке об океане. Вычислительные примеры с использованием языков python и matlab позволят научиться азам обработки таких данных. В рамках курс мы также обратимся к англоязычным докладам по наукам о Земле, представленным на международных конференциях AGU, EGU, AOGS и др., участники курса сделают по ним обзор.

Цель освоения дисциплины

Прослушав курс, слушатели научатся разбираться в современной климатической повестке, поймут, какими способами ведется мониторинг земных оболочек наземными и космическими средствами и какие выводы следуют из этих данных. Что напрямую свидетельствует об изменениях климата Земли? Помимо этого, слушатели познакомятся с проблематикой таких наук, как геодезия, геофизика, геодинамика др. На семинарах будут разбираться некоторые современные публикации, освещающие прогресс в этих науках. Слушатели познакомятся на примерах с методами и подходами, используемыми в научных исследованиях в этой области. Материалы будут весьма полезны будущим географам, физикам, инженерам. Курс подкрепит те знания, которые уже имеются у слушателей в области математики, физики, географии и разовьет ряд новых. Полагаем, что лекции окажутся также полезны экономистам, юристам, психологам, поскольку каждому человеку должно быть интересно понять, как живет и дышит планета, по которой он ступает. Прослушавшим курс будет легче ориентироваться в вопросах гео- и топографии, смены часовых поясов, навигации. Они научатся понимать и замечать окружающие их особенности географической среды, водоемов, ландшафтов, одновременно мыслить в масштабах планеты.

Планируемые результаты обучения

Будет освоен раздел механики связанный с вращением твердого тела
Будет освоен раздел физики, связанный с понятием притяжение, слушатели познакомятся с важным понятием геодезии
Слушатели познакомятся с моделями магнитного поля и теорие его генерации
Слушатели познакомятся с тем, как создаются модели внутреннего строения планеты
Слушатели узнают о том, как формировалась Земля и какие породы ее слагают
Слушатели узнают как работает Международная служба вращения Земли и систем отсчета, как решаются задачи комбинации, прогнозирования и предоастваления доступа к данным
Слушатели познакомятся с технологиями ДЗЗ
Слушатели познакомятся с данными космических миссий GRACE, GRACE-FO, Jаson
Cлушатели научатся разбираться в современной климатической повестке, поймут, какими способами ведется мониторинг земных оболочек наземными и космическими средствами и какие выводы следуют из этих данных.
Будет освоен теоретический материал по прогнозированию, слушатели познакомятся с ресурсами и программами
Будет обозначена роль Луны и приливов в эволюции Земли
Слушатели взглянут на Землю, как на планету в целом, соспоставят ее с планетами у других звезд, задумаются о ее уникальности
Слушатели познакомятся с GCM моделями динамики атмосферы и океана
Слушатели получат представление о роли человека в Ноосфере

Содержание учебной дисциплины

Теория вращения Земли
Теория гравитационного потенциала
Магнитное поле Земли
Модель внутреннего строения Земли
Химия Земли
Изучение вращения Земли современными средствами наблюдений
Спутниковые методы наблюдений за Землей
Приложения космической гравиметрии и альтиметрии в гидрологии и океанологии
Климат Земли и причины его изменения
Прогнозирование климата и вращения Земли
Динамика атмосферы и океана
Приливной потенциал и его проявления
Экологические аспекты деятельности человека
Заключение – динамичная Земля, роль наук о Земле в нашей жизни

Элементы контроля

оценка за активность 1
оценка за активность 2
оценка за тесты 1
оценка за тесты 2
накоп 2 модуля
Лабораторные работы
Реферат либо доклад по
Экзамен

Промежуточная аттестация

2025/2026 2nd module
0.134 * Лабораторные работы + 0.134 * Реферат либо доклад по + 0.2 * Экзамен + 0.133 * оценка за активность 1 + 0.133 * оценка за активность 2 + 0.133 * оценка за тесты 1 + 0.133 * оценка за тесты 2

Список литературы

Авторы

Зотов Леонид Валентинович
Князева Ирина Васильевна

Программа дисциплины