PARTE 1. RIESGOS SÍSMICOS, CLIMÁTICOS Y VOLCÁNICOS UNIDAD DIDÁCTICA 1. EL RIESGO SÍSMICO: INTRODUCCIÓN La tectónica de placas. - Tectónica de placas: historial. Discontinuidades sísmicas. Sismología: tipos de ondas. Sismología y sismos. Escala sísmica. Placas tectónicas y principales zonas sísmicas. UNIDAD DIDÁCTICA 2. LA PELIGROSIDAD DEL RIESGO SÍSMICO Factores asociados al riesgo sísmico. - Peligrosidad. - Exposición. - Vulnerabilidad. Predicción. - Mecanismos de alarma desarrollados. UNIDAD DIDÁCTICA 3. EL RIESGO CLIMÁTICO: INTRODUCCIÓN El clima. - Factores que determinan el clima. Grandes fenómenos atmosféricos. - Ciclón/Huracán. - Sequía. - Inundaciones. - Olas de frío/calor. - Tornado. - Granizo. El riesgo asociado al clima. UNIDAD DIDÁCTICA 4. IMPLICACIONES Y CORRECCIÓN DEL RIESGO CLIMÁTICO Factores asociados al riesgo climático. - Peligrosidad. - Exposición. - Vulnerabilidad. Otro factor asociado al riesgo climático: el cambio climático. Implicaciones del cambio climático en la elevación del riesgo climático. Actuaciones para mitigar el riesgo climático. UNIDAD DIDÁCTICA 5. EL RIESGO VOLCÁNICO: INTRODUCCIÓN Los volcanes: tipologías. Actividad volcánica: materiales. - Flujos de lava. - Flujos piroclásticos. - Lahares. Índice de explosividad volcánica. El riesgo volcánico. UNIDAD DIDÁCTICA 6. GESTIÓN DEL RIESGO VOLCÁNICO Fenómenos físicos asociados a la actividad volcánica. - Deformación. - Gravimetría. - Sismología volcánica. - Geomagnetismo y geoelectricidad. - Geología. Factores asociados al riesgo volcánico. - Viscosidad del magma. - Lluvias piroclásticas. - Coladas piroclásticas y coladas de barro. - Otros factores en relación con el riesgo. Mapas de riesgo volcánico. Mecanismos de alarma. PARTE 2. GEOFÍSICA VOLCÁNICA Y FLUJO GEOTÉRMICO UNIDAD DIDÁCTICA 1. ASPECTOS INTRODUCTORIOS ¿Qué es la geofísica? - Principales ramas de la geofísica - La geofísica aplicada La relación entre la geofísica y la geotermia - Las técnicas geofísicas que son aplicadas en la investigación geotérmica Aspectos fundamentales de la geofísica volcánica UNIDAD DIDÁCTICA 2. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA TERMODINÁMICA Generalidades de la termodinámica - Sistema termodinámico y entorno - Sistemas termodinámicos - Variables termodinámicas Primera ley de la termodinámica - Transferencia de calor a presión constante. Concepto de entalpía (H) Reacciones endotérmicas y exotérmicas Segunda ley de la termodinámica Tercera ley de la termodinámica UNIDAD DIDÁCTICA 3. EL TRANSPORTE DE CALOR EN LA TIERRA Y SUS PRINCIPALES FUENTES Fuentes de calor terrestre. Transmitancia de calor Mecanismos de transporte de calor en la Tierra La temperatura en el interior de la Tierra Las manifestaciones termales en la superficie - Manantiales termales - Géiseres y fumarolas Transmitancia atmosférica UNIDAD DIDÁCTICA 4. LA ENERGÍA GEOTÉRMICA Las capas del interior de la Tierra La energía geotérmica - El funcionamiento de la energía geotérmica Potencial de uso de la energía geotérmica de baja temperatura - Captación de la energía geotérmica de baja temperatura - Ventajas e inconvenientes de la geotérmica de baja temperatura Geotérmica de alta temperatura. Producción de electricidad UNIDAD DIDÁCTICA 5. EL VOLCANISMO: GENERALIDADES Los volcanes: tipologías Actividad volcánica: materiales - Flujos de lava - Flujos piroclásticos - Lahares Índice de explosividad volcánica El riesgo volcánico UNIDAD DIDÁCTICA 6. DEFORMACIÓN, MICROGRAVIMETRÍA Y SISMOLOGÍA VOLCÁNICA Fenómenos físicos asociados a la actividad volcánica - Deformación - Gravimetría y microgravimetría - Sismología volcánica - Otros fenómenos físicos Factores asociados al riesgo volcánico - Viscosidad del magma - Lluvias piroclásticas - Coladas piroclásticas y coladas de barro - Otros factores en relación con el riesgo PARTE 3. GRAVIMETRÍA Y GEOMAGNETISMO UNIDAD DIDÁCTICA 1. LA GRAVEDAD Y EL CAMPO GRAVITATORIO TERRESTRE La ley de la Gravitación Universal o Ley de la Gravedad - La fuerza de la gravedad - Efectos sobre un conjunto de masas - Deducción de la ley de la gravedad Consecuencias de la Ley de Newton El campo gravitatorio Las fuerzas conservativas El trabajo de la fuerza gravitatoria - Trabajo realizado por una fuerza variable - Trabajo gravitatorio - Trabajo realizado por fuerza gravitatoria en un campo creado por una masa puntual La intensidad del campo gravitatorio - Intensidad de campo creada por una masa puntual - Intensidad de campo creada por una esfera - Intensidad de campo creada por varias masas - Las líneas de fuerza La energía potencial - Definición del concepto energía potencial gravitatoria - Trabajo realizado por la fuerza gravitacional o peso El potencial gravitatorio - Diferencia de potencial gravitatorio - Potencial gravitatorio creado por una masa puntual - Potencial gravitatorio creado por varias masas puntuales - Relación entre el potencial y la intensidad de campo gravitatorio - Superficies equipotenciales UNIDAD DIDÁCTICA 2. LAS REDUCCIONES GRAVIMÉTRICAS Historia de la geodesia - Geoide - Sistema de referencia Las reducciones gravimétricas - Corrección de aire libre - Corrección de Bouguer - Corrección topográfica - Corrección por efecto de las marcas - Anomalía aire libre - Anomalía de Bouguer - Anomalía isostática UNIDAD DIDÁCTICA 3. ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS Y ESTRUCTURA TERRESTRE Estructura interna de la Tierra y gravedad asociada - Composición de la corteza y el manto - La gravedad en el estudio de la Tierra - La Tierra como un cuerpo en equilibrio Isostasia - Modelo de Airy - Modelo de Pratt UNIDAD DIDÁCTICA 4. INTRODUCCIÓN AL GEOMAGNETISMO Teoría del magnetismo - Creación de un campo magnético - Magnetismo remanente Propiedades magnéticas de los materiales - Comportamiento de los materiales magnéticos - Tipos de materiales magnéticos Polos magnéticos Fuerzas magnéticas UNIDAD DIDÁCTICA 5. EL MAGNETISMO DE LAS ROCAS Magnetismo de las rocas - Instrumentos para medir campos magnéticos Permeabilidad magnética - Permeabilidad magnética del vacío - Permeabilidad relativa, comparación entre materiales Temperatura de Curie UNIDAD DIDÁCTICA 6. PARTICULARIDADES DEL GEOMAGNETISMO Campos magnéticos - Campo magnético creado por un imán permanente - Campo magnético creado por la corriente eléctrica Dirección de campo magnético, campo de fuerza, flujo magnético y densidad de flujo - Medida de la fuerza del campo magnético - Interconexión entre fuerza magnetizadora, densidad de flujo y permeabilidad - Ciclos de histéresis - Curva virgen y puntos remarcables Campos magnéticos de fuga - Influencia del tamaño, la profundidad y la orientación de la discontinuidad en su detección - Efecto de la acumulación de las partículas magnéticas PARTE 4. ONDAS SÍSMICAS Y ESTRUCTURA TERRÁQUEA UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN A LA SISMOLOGÍA La sismología La tectónica de placas - Tectónica de placas: historial Discontinuidades sísmicas Tipos de ondas Escala sísmica Placas tectónicas y principales zonas sísmicas UNIDAD DIDÁCTICA 2. LOS MEDIOS CONTINUOS La elasticidad La ley de Hooke UNIDAD DIDÁCTICA 3. TIPOS DE ONDAS Las ondas sísmicas Ondas internas - Ondas P - Ondas P de segunda especie - Ondas S Ondas Superficiales - Ondas L - Ondas R UNIDAD DIDÁCTICA 4. APROXIMACIONES GEOFÍSICAS DE LA ESTRUCTURA Y LA COMPOSICIÓN DE LA TIERRA Energía interna de la Tierra - Origen de la energía interna de la Tierra - Geodinámica interna y ciclogeológico Temperatura terrestre - Gradiente geotérmico - Temperatura del interior de la Tierra Anelasticidad - Descripción del comportamiento anelástico - Anelasticidad: efecto de atenuación de las ondas sísmicas UNIDAD DIDÁCTICA 5. ESTRUCTURA Y DISCONTINUIDADES SÍSMICAS La geosfera - Características físicas de la Tierra Estructura y composición de la Tierra - Estructura y composición desde un punto de vista químico - Estructura y composición desde un punto de vista dinámico PARTE 5. REDUCCIÓN DE DAÑOS PROVOCADOS POR MOVIMIENTOS SÍSMICOS UNIDAD DIDÁCTICA 1. LOS DAÑOS SÍSMICOS Factores asociados al riesgo sísmico - Peligrosidad - Exposición - Vulnerabilidad Predicción - Mecanismos de alarma desarrollados Riesgos colaterales de las emergencias, riesgos potenciales a la población, bienes o el medio ambiente Clasificación de daños en las edificaciones - Condiciones de habitabilidad UNIDAD DIDÁCTICA 2. ZONAS DONDE SE PRODUCEN LOS MOVIMIENTOS SÍSMICOS La tectónica de placas - Tectónica de placas: historial Sismología y sismos Escala sísmica UNIDAD DIDÁCTICA 3. VULNERABILIDAD Y DAÑOS SÍSMICOS Introducción a la vulnerabilidad Vulnerabilidad de la población Vulnerabilidad de las infraestructuras críticas Vulnerabilidad de las edificaciones UNIDAD DIDÁCTICA 4. PREVENCIÓN DE LOS DAÑOS SÍSMICOS Problemas generales. Necesidad de desarrollo sostenible Desarrollo sostenible: orígenes del término y rasgos principales Placas tectónicas y principales zonas sísmicas Estructuras sismorresistentes - Principios de las estructuras sismorresistentes UNIDAD DIDÁCTICA 5. EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN TRAS UN DAÑO SÍSMICO Catástrofes naturales - Fenómenos naturales Evaluación del estado de edificios PARTE 6. ANÁLISIS DE DATOS EN FÍSICA UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONCEPTOS BÁSICOS Y ORGANIZACIÓN DE DATOS Aspectos introductorios a la estadística Concepto y funciones de la estadística - Estadística descriptiva - Estadística inferencial Medición y escalas de medida - Escala nominal - Escala ordinal - Escala de intervalo - Escala de razón Variables: Clasificación y notación Distribución de frecuencias - Distribución de frecuencias por intervalos Representaciones gráficas UNIDAD DIDÁCTICA 2. ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA Medidas de posición - Media aritmética - Moda - Mediana - Medidas de posición no central Medidas de dispersión - Medidas de dispersión absoluta - Medidas de dispersión relativa Medidas de forma - Medidas de simetría y asimetría - Medidas de curtosis o apuntamiento UNIDAD DIDÁCTICA 3. ESTADÍSTICA INFERENCIAL Conceptos previos - El azar en la vida cotidiana - Clases de sucesos - Leyes del azar. Introducción a la probabilidad - Introducción a la ley de Laplace Métodos de muestreo - Métodos de muestreo probabilísticos - Métodos de muestreo no probabilísticos - Muestreo polietápico Principales indicadores UNIDAD DIDÁCTICA 4. DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD Conceptos previos de probabilidad Variables discretas de probabilidad - Función de probabilidad - Función de distribución - Media y varianza de una variable aleatoria Distribuciones discretas de probabilidad - La distribución binomial - Otras distribuciones discretas Distribución normal Distribuciones asociadas a la distribución normal - Distribución “Chi-cuadrado” de Pearson - Distribución “t” de Student UNIDAD DIDÁCTICA 5. CONTRASTE DE HIPÓTESIS Introducción a las hipótesis estadísticas Contraste de hipótesis Contraste de hipótesis paramétrico - Hipótesis en contrastes paramétricos - Estadístico de contraste - Potencia de un contraste - Propiedades del contraste Tipologías de error Contrastes no paramétricos - Chi-cuadrado UNIDAD DIDÁCTICA 6. REGRESIÓN LINEAL Introducción a los modelos de regresión Modelos de regresión: aplicabilidad Variables a introducir en el modelo de regresión - Tipos de variables a introducir en el modelo Construcción del modelo de regresión - Selección de las variables del modelo - Métodos de construcción del modelo de regresión - Obtención y validación del modelo más adecuado Modelo de regresión lineal Modelo de regresión logística Factores de confusión Interpretación de los resultados de los modelos de regresión UNIDAD DIDÁCTICA 7. ANEXO. TABLAS Tabla I: Probabilidad binomial Tabla II: Función de la distribución binomial Tabla III: Función de la distribución normal Tabla IV: Distribución Chi-cuadrado Tabla V: Distribución t-Stude