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FONDAMENTI DI OCEANOGRAFIA, METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
FRANCESCO BOCCANERA

Sede Scienze
A.A. 2016/2017
Crediti 6
Ore 48
Periodo 2^ semestre
Lingua ITA
Codice U-gov ST03 W000004

Prerequisiti

Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica

Modalità di svolgimento del corso

Sono previste lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche svolte a livello individuale o a piccoli gruppi.

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenze:
L'insegnamento permette agli studenti di acquisire le conoscenze di base della fisica dei fluidi geofisici (dinamica e termodinamica), con lo scopo di comprenderne i relativi processi e le interazioni tra gli stessi. Vengono inoltre fornite le conoscenze su alcuni aspetti della microfisica delle nubi, dello strato limite planetario e dei principali processi radiativi. Completano il corso alcune nozioni fondamentali sui processi che regolano il clima terrestre.  

Capacità di applicare le conoscenze:
Lo studente dovrà anche acquisire la seguente abilità professionalizzante: capacità di descrizione dei principali fenomeni fisici che riguardano l'atmosfera e l'oceano, anche nell'ottica di una migliore comprensione della connessione con i diversi temi o con le diverse questioni ambientali.

Competenze trasversali:
Lo studio degli argomenti  dell'insegnamento contribuisce a migliorare la capacità di analisi e sintesi delle informazioni, nonché la capacità comunicativa degli studenti.

Programma

Contenuti (lezioni frontali, 6 CFU, 48 ore):
Introduzione alle scienze dell’atmosfera e dell'oceano 
oceanografia, meteorologia e climatologia e loro applicazioni; proprietà fisiche dell'acqua marina; composizione e struttura dell’atmosfera standard; principali grandezze meteorologiche e oceanografiche; scale dei moti atmosferici.
Termodinamica atmosferica
leggi dei gas; equazione idrostatica; processi adiabatici; temperatura potenziale; i cambiamenti di stato dell'acqua; stabilità statica; diagrammi termodinamici
Formazione delle nubi e della precipitazione: saturazione; nucleazione di gocce d'acqua e cristalli di ghiaccio; meccanismi di crescita delle idrometeore; classificazione delle nubi
Dinamica dei fluidi
forze agenti e seconda legge di Newton; equazioni del moto; venti e correnti; equazione di continuità; forze apparenti dovute alla rotazione terrestre;  approssimazione geostrofica; onde di Rossby; vorticità; forzatura mareale
Fenomeni radiativi
Lo spettro elettromagnetico; leggi radiative; fattori orbitali; assorbimento, emissione e diffusione; bilanci radiativi globali
Circolazione generale
Considerazioni energetiche; vento termico; corrente a getto; circolazione generale dell'atmosfera 
Meteorologia sinottica
strutture di alta e bassa pressione; ciclogenesi; masse d'aria e fronti; analisi delle carte sinottiche; previsioni meteorologiche
Strato limite e circolazione a scala locale
formazione ed evoluzione dello strato limite; turbolenza; spirale di Ekman in atmosfera e in oceano; circolazioni atmosferiche a scala locale
Oceanografia
composizione e caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine; correnti marine; fenomenologia del moto ondoso
Climatologia
i principali tipi di clima; storia del clima terrestre; i cambiamenti climatici; interazione oceano-atmosfera; teleconnessioni: “El Niño-Southern Oscillation (ENSO)” e North Atlantic Oscillation (NAO).

Esercitazioni in aula:
sono previste esercitazioni in aula dedicate all'utilizzo dei diagrammi termodinamici per la descrizione di alcuni processi atmosferici.

Modalità di svolgimento dell'esame

Metodi di valutazione dell’apprendimento:
La valutazione dell'apprendimento avviene attraverso un colloquio orale. L'esame consiste in tre domande riguardanti gli argomenti del corso, che possono prevedere anche l'utilizzo delle tecniche acquisite attraverso le esercitazioni in aula. Ad ogni risposta viene attribuito un punteggio compreso tra 0 e 10 punti. L’esame si intende superato quando il voto finale è maggiore o uguale a 18.

Criteri di valutazione dell’apprendimento:
Durante il colloquio viene valutata le conoscenza delle nozioni fornite durante l'insegnamento, anche in termini di formalismo matematico, e la capacità comunicativa riguardo alle stesse.

Criteri di misurazione dell’apprendimento:
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).

Criteri di attribuzione del voto finale:
Il voto finale viene attribuito sommando i punteggi relativi ad ognuna delle tre domande di cui si compone l'esame. La lode viene attribuita quando il punteggio ottenuto dalla precedente somma sia pari al valore di 30 e contemporaneamente lo studente abbia dimostrato piena padronanza della materia.

Testi consigliati

dispense del docente
J. M. Wallace, P. V. Hobbs: Atmospheric Science II ed., Academic Press
R. V. Rohli,  A. J. Vega, Climatology, Jones and Barlett Publishers 
S. Pond, G. L. Pickard, Introductory Dynamic Oceanography, II ed., Pergamon Press

 

Corsi di laurea

• Scienze ambientali e protezione civile