Hydrology and oceanography

Przedmiot obejmuje zagadnienia dotyczące prawidłowości funkcjonowania hydrosfery i oceanosfery Ziemi. Przedstawiane są podstawowe ogniwa cyklu hydrologicznego, cechy obiektów hydrograficznych oraz podstawy bilansowania zasobów wodnych w skali globu, zbiornika wodnego i zlewni. Kształcone są praktyczne umiejętności wyznaczania jednostek hydrograficznych oraz interpretacja podstawowych procesów hydrologicznych.

Przedmiot ma za zadanie zapoznanie studenta z podstawową problematyką w zakresie zjawisk, procesów i obiektów występujących w globalnej hydrosferze. Student pozyskuje podstawową wiedzą pozwalającą na poprawną analizę związków przyczynowo-skutkowych w cyklu hydrologicznym w przyrodzie. Szczególne znaczenie przypisuje się kształceniu w zakresie hydrologii i oceanografii polegającym na rozpoznawaniu i prawidłowym wyjaśnianiu wzajemnych relacji i powiązań hydrosfery z atmosferą, litosferą, pedosferą i biosferą. Zarówno wykłady jak i ćwiczenia służą nabyciu wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych rozwijanych poprzez aktywne uczestnictwo w zajęciach.

Treści programowe:

Wykład w wymiarze 30h obejmuje następujące zagadnienia:

1. Wprowadzenie do przedmiotu i organizacja zajęć.

Ewolucja badań hydrosfery. Podział i przedmiot badań hydrologii i oceanografii.

2. Cykl hydrologiczny. Zasoby wodne. Antropogeniczne przekształcenia obiegu wody

3. Pomiary hydrometryczne na rzekach. Stany i przepływy charakterystyczne. Miary odpływu. Przepływy naturalne, obserwowane, nienaruszalne i dyspozycyjne. Bariery na rzekach.

4. Ekstremalne zjawiska hydrologiczne: Susze i niżówki hydrologiczne

5. Ekstremalne zjawiska hydrologiczne: wezbrania i powodzie. Retencja naturalna i sztuczna.

6. Bilans wodny i jego składowe

7. Rumowisko rzeczne. Plastik w wodach rzecznych transportowany do mórz i oceanów

8. Ustrój wodny (hydrologiczny). Zmiany długoterminowe

9. Bagna i ich rola w cyklu hydrologicznym

10. Jeziora i ich rola w cyklu hydrologicznym

11. Wody podziemne i ich rola w cyklu hydrologicznym

12. Kontakt wód podziemnych z wodami powierzchniowymi. Jak ocenić niewidoczne zasilanie podziemne rzeki?

13. Termika i zjawiska lodowe. Elementy ochrony wód

14. Cechy globalnej oceanosfery: gęstość, zasolenie i temperatura wód oceanicznych, cyrkulacja wód oceanicznych..

15. Repetytorium i współczesne problemy globalnej hydrosfery

Ćwiczenia w wymiarze 30h obejmują następujące zagadnienia:

1. Zlewnia i jej parametry (łącznie 10 h)

(a) Organizacja zajęć (2h)

(b) Wyznaczenie zlewni topograficznej (4 h)

(c) Klasyfikacja sieci rzecznej. (2h)

(d) Profil podłużny doliny rzecznej (2 h)

2. Elementy hydrologii rzecznej (łącznie 14 h)

(a) Stany charakterystyczne wód płynących (2 h)

(b) Przekrój przez łożysko rzeki w profilu wodowskazowym i strefy stanów wody (2 h)

c) Prędkość wody w korycie. Obliczanie natężenia przepływu metodą rachunkową (2 h)

d) Wezbrania i niżówki (4 h)

e) Bilans wodny zlewni (2 h)

f) Ustrój hydrologiczny rzek (2 h)

3. Elementy limnologii – retencyjność misy jeziornej (2 h)

4. Elementy oceanografii - profile termiczne i zasoleniowe (2 h)

5. Zaliczenie ćwiczeń (2 h)

Zalecana literatura (podręczniki):

Literatura podstawowa:

Bajkiewicz-Grabowska E.,2020, Hydrologia ogólna, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.

Bajkiewicz-Grabowska E., Magnuszewski A., 2009, Przewodnik do ćwiczeń z hydrologii ogólnej, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.

Literatura uzupełniająca:

Chełmicki W., 2001,Woda. Zasoby, degradacja, ochrona. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

Duxbury A.C, Duxbury A.B., Sverdrup K.A., 2002, Oceany świata. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

Pociask-Karteczka J., 2006, Zlewnia. Właściwości i procesy. Wyd. UJ, Kraków.

Efekty uczenia się: K_W01, K_W02, K_W06, K_W07, K_U01, K_U04, K_U06, K_K04

Przedmiotowe efekty kształcenia:

WIEDZA:

- Zna przedmiot badań hydrologii i oceanografii jako działu nauk o Ziemi oraz wyróżnia ich podstawowe etapy rozwoju;

- Zna podstawowe terminy i pojęcia z zakresu hydrologii i oceanografii;

- Rozumie prawidłowości dotyczące obiegu wody w skali globalnej, regionalnej i lokalnej, a także związki i zależności zachodzące między środowiskiem wodnym i innymi elementami środowiska geograficznego;

- Zna podstawowe procesy hydrologiczne, czynniki wywołujące ich zmienność, zmiany i konsekwencje dla środowiska przyrodniczego.

UMIEJĘTNOŚCI:

- Potrafi wykorzystać literaturę naukową oraz wiedzę teoretyczną do interpretacji danych opisujących obieg wody;

- Potrafi zebrać, opracować oraz zinterpretować dane hydrologiczne;

- Umie zastosować zróżnicowane metody wizualizacji i prezentacji danych hydrologicznych; potrafi również korzystać z map hydrograficznych;

- Potrafi stosować podstawowe narzędzia z zakresu GIS do analiz przestrzennych w zlewni.

POSTAWY

- Docenia znaczenie prowadzenia skoordynowanych działań na rzecz ochrony i renaturyzacji hydrosfery i oceanosfery.

Sposobem weryfikacji i oceniania osiągniętych przez studenta efektów uczenia się określonych dla przedmiotu jako całości są wyniki egzaminu pisemnego oraz wyniki wykonanych ćwiczeń cząstkowych. Wkład własny Studenta w celu osiągnięcia efektów kształcenia obejmuje aktywne uczestnictwo w zajęciach – w wykładach i ćwiczeniach, a także konsultacje, przygotowanie do ćwiczeń oraz przygotowanie do egzaminu.

Przedmiot kończy się egzaminem pisemnym obejmującym pytania testowe, oceniane punktowo. Warunkiem przystąpienia do

egzaminu jest wcześniejsze, terminowe zaliczenie ćwiczeń. Kryteria oceny egzaminu na stopień, na podstawie uzyskanych punktów:

0 – 49 % punktów - ocena 2 (nzal); 50 – 59 % - ocena 3; 60 – 69 % punktów -ocena 3,5; 70 – 79 % punktów - ocena 4; 80 – 89 % punktów

– ocena 4,5; 90 – 96 % punktów – ocena 5; 97 – 100 % punktów – ocena 5!

Ćwiczenia zaliczane są na ocenę na podstawie prac pisemnych, oddawanych w terminie wskazanym przez prowadzącego. Dopuszczalne jest poprawianie wyłącznie niezaliczonych ćwiczeń. Na ćwiczeniach dopuszcza się maksymalnie dwie nieusprawiedliwione nieobecności, natomiast całkowita dopuszczalna liczba nieobecności, zarówno usprawiedliwionych, jak i nieusprawiedliwionych, wynosi 5. Zaległości powstałe w wyniku nieobecności (bez względu na jej przyczynę) student jest zobowiązany uzupełnić w terminie ustalonym indywidualnie z prowadzącym.

Prace pisemne (ćwiczenia cząstkowe) są oceniane na punkty. Maksymalnie można zdobyć 10 pkt. za każdą pracę cząstkową. Minimalna liczba punktów, która zalicza pracę, wynosi 5. Warunkiem zaliczenia zajęć jest uzyskanie przynajmniej 50% punktów ze wszystkich prac pisemnych łącznie, a także jednocześnie 5 pkt. z każdego ćwiczenia cząstkowego. Oprócz oceny poprawności wykonanych ćwiczeń uwzględniana będzie terminowość ich oddawania. Ćwiczenia powinny być oddawane do sprawdzenia w terminie określonym przez prowadzącego. Za ćwiczenie oddane z opóźnieniem do 7 dni można otrzymać maksymalnie 7 pkt., a za ćwiczenie opóźnione powyżej 7 dni – maksymalnie 5 pkt. Poprawie podlegają wyłącznie ćwiczenia niezaliczone. Za pierwszą poprawę ćwiczenia można uzyskać maksymalnie 7 pkt., natomiast za drugą – 5 pkt.

Kryteria oceny ćwiczeń na stopień, na podstawie uzyskanych punktów:

0 – 49 % punktów - ocena 2 (nzal); 50 – 59 % - ocena 3; 60 – 69 % punktów - ocena 3,5; 70 – 79 % punktów - ocena 4; 80 – 89 % punktów – ocena 4,5; 90 – 96 % punktów – ocena 5; 97 – 100 % punktów – ocena 5!

Elementy i wagi mające wpływ na ocenę końcową:

wykład 60 %, ćwiczenia 40%.

W przypadku zagrożenia epidemiologicznego zajęcia mogą być prowadzone w sposób zdalny, a zaliczenie może odbyć się za pomocą elektronicznych środków komunikacji społecznej rekomendowanych przez UW. Wówczas konieczne jest dysponowanie komputerem z zainstalowanym systemem operacyjnym Windows, programem Microsoft EXCEL oraz programem Quantum GIS.