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Fondamentali e argomenti del corso URL Biografia del premio Nobel per la fisica Steven Weinberg
Biografia del premio Nobel per la fisica Steven Weinberg
File Scientist: Four golden lessons
Four golden lessons, articolo pubblicato nel 2003 sulla rivista Nature (Nature 426, 389) dal premio Nobel per la fisica (1979) Steven Weinberg.
Caratteristiche generali e fenomenologia dell'atmosfera terrestre File Lezione_giaiotti_01

Caratteristiche generali dell'atmosfera terrestre

File Semplice modello del profilo verticale della temperatura atmosferica

Queste pagine descrivono il metodo per la costruzione di un modello fisico del profilo verticale della temperatura atmosferica, il quale è in grado di spiegare i motivi della diminuzione della temperatura con la quota e l'esistenza delle inversioni termiche. Lo scopo è quello di guidare e stimolare lo studente alla realizzazione di modelli della realtà, a partire dai principi della fisica.

File Venti e pressione al suolo medi mensili
L'animazione mostra la direzione e l'intensità media mensile dei venti alla superficie del pianeta terra, vettori, sovrapposti ai campi medi mensili di pressione ridotta al livello del mare. Ciascuna immagine mensile è la media si misure, integrate da simulazioni numeriche, eseguita sup periodo 1959-1997. Dati cortesemente messi a disposizione dal NOAA/ESRL (NCEP/NCAR reanalisis)
Scale dei moti atmosferici File Scale tipiche dei moti atmosferici
Diapositive afferenti alla lezione riguardante le scale tipiche dei moti atmosferici.
File Le scale spaziali dei moti atmosferici
Articolo pubblicato da Isidoro Orlanski nel 1975 sul Bulletin of the American Meteorological Society (Vol 56 N. 5 pp 527-530)
Principi fondamentali e equazioni di conservazione File Approccio euleriano e lagrangiano
File L'atmosfera è un mezzo continuo
File Principi fondamentali e fisica dell'atmosfera
File Conservazione della massa - equazione di continuità
File Conservazione della quantità di moto - introduzione
File Le forze di volume
File Le forze di superficie - il gradiente della pressione
File Conservazione della quantità di moto - in sistema di riferimento inerziale
File Conservazione della quantità di moto - in sistema di riferimento rotante
File Conservazione dell'energia - equazione della conservazione dell'energia
File Equazione di stato per un volume di gas atmosferico
File Conservazione energia a pressione costante
File L'insieme completo di equazioni per la fisica dell'atmosfera
File Approfondimenti sulla derivata materiale
Equazioni per la scala sinottica e la scala planetaria File Coordinate spaziali per la scala sinottica e planetaria
File Origine dei termini di curvatura
File Variazione del versore zonale e suoi termini di curvatura
File Variazione del versore meridiano e suoi termini di curvatura
File Variazione del versore verticale e suoi termini di curvatura
File Componenti scalari dell'equazione per la conservazione della quantità di moto
File Insieme completo di equazioni della fisica dell'atmosfera alla scala sinottica
File Analisi di scala dell'equazioni della fisica dell'atmosfera per fenomeni sinottici
File Il comportamento idrostatico dell'atmosfera alla scala sinottica
File La pressione come coordinata verticale e la relazione tra gradienti orizzontali
File Il geopotenziale e la conservazione della quantità di moto in coordinate isobariche
File Il modello geostrofico di circolazione atmosferica alla scala sinottica
File Limiti del modello geostrofico alla superficie planetaria
File Comportamento del vento geostrofico con la quota
File Il modello geostrofico spiega le correnti a getto
File Il gradiente termico verticale in atmosfera adiabatica
File Moti adiabatici a scala sinottica e le coordinate isentropiche
Esempi di campi atmosferici e di fenomeni alla scala sinottica e planetaria File Esempi di campi e gradienti alla scala sinottica

In queste diapositive sono presenti delle immagini che mostrano la forma dei principali campi atmosferici alla scala sinottica e l'intensità dei gradienti. Inoltre sono tracciati i campi dei venti, tramite delle frecce, che permettono di comprendere quanto aderente alla realtà, sia il modello di circolazione geostrofica.

URL La regola di Buys ballot

La regola di Buys Ballot permette di criticare la soluzione geostrofica, delle equazioni per la conservazione della quantità di moto, applicata a regioni atmosferiche prossime alla superficie del pianeta. Si tratta di una regola empirica, che fornisce elementi fondamentali per comprendere i limiti del modello geostrofico. 

File Esempi di gradienti termici verticali e di superfici isoentropiche
Modelli di circolazione atmosferica nel sistema di coordinate naturali File Il sistema di coordinate naturali e la conservazione della quantità di moto
File Moti Geostrofico, ciclostrofico ed inerziale in coordinate naturali
File Esempi di moto inerziale e ciclostrofico
Onde nell'atmosfera File L'approssimazione del piano beta
File Onde di Rossby
L'atmosfera dal punto di vista del campo della vorticità File Equazione per la conservazione della vorticità
File Il ruolo della baroclinicità nella circolazione alla scala sinottica
File Equazione di vorticità per realizzare un modello di brezze di mare
File Equazione di vorticità e fenomeni rotanti alla mesoscala e alla microscala
I movimenti dell'aria lungo la verticale e la loro importanza File Evidenze di moti verticali nell'atmosfera e considerazioni generali
File Stabilità ed instabilità atmosferica - La frequenza di Brunt-Vaisala
File Energetica dell'instabilità e della stabilità atmosferica
Termodinamica atmosferica File Concetti fondamentali per descrivere il vapore acqueo in atmosfera
Appunti lezione sull'equazione di van der Waals
File La saturazione del vapore acqueo e la sua dipendenza dalla temperatura
File Passaggi di fase dell'acqua e applicazioni ai processi atmosferici
Appunti di termodinamica atmosferica
Dinamica atmosferica File modelli_dinamici_vorticità
Appunti delle lezioni riguardanti i modelli dinamici dei moti atmosferici. Equazione di vorticità e vortici intensi in atmosfera.
File rankine-vortex-notes
Note sul modello di vortice atmosferico denominato Rankine vortex.
File Cicloni_tropicali_ed_extratropicali
Presentazione relativa alla lezione sui cicloni in atmosfera
File Esempi di situazioni troposferiche a scala sinottica

Lezione contenete carte meteorologiche, diagrammi e grafici che riportano tipiche situazioni atmosferiche alla scala sinottica

Modelli numerici di atmosfera File modelli_numerici
Presentazione usata nella lezione sulle simulazioni numeriche
URL Modello numerico WRF
Il modello numerico WRF - Weather Research and Forecasting modeling system - è uno degli strumenti attualmente più efficienti per la simulazione numerica dell'evoluzione dell'atmosfera terrestre, in particolare dei fenomeni meteorologici, sia a scala continentale che a scala locale.
URL Modello numerico WRF - versione globale
Il modello numerico WRF Weather Research and Forecasting (WRF) modeling system è disponibile anche nella versione globale, ovvero utilizzabile per le simulazioni dei moti atmosferici su un intero pianeta.
Cenni di Climatologia e cambiamenti climatici File Lezione-giaiotti_08.pdf

Cenni di Climatologia e cambiamenti climatici

File climate_change_notes
File Teleconnessioni e indici climatici
Presentazione relativa alle teleconnessioni e indici climatici
Considerazioni generali sulla predicibilità del sistema atmosfera File lezione-giaiotti_09.pdf
Bibliografia e Programma Page Bibliografia di riferimento
Qui di seguito vengono riportati i riferimenti ai testi che lo studente può considerare come i riferimenti per la preparazione all'esame.
File Programma del corso
Il programma dettagliato del corso
Argomenti di tesi File tesi_magistrali_fisica-atmosfera

Descrizione delle tesi proposte per gli studenti della laurea Magistrale interateneo in Fisica che seguono il Curriculum Fisica terrestre, dell’ambiente e interdisciplinare - Fisica dell'atmosfera e dello strato limite atmosferico

Preparazione all'esame File Sintesi su come si svolgerà l'esame di Fisica dell'Atmosfera

In questa diapositiva sono riportate le informazioni fondamentali che descrivono come si svolgerà l'esame di questo corso.

L'esame è orale, non sono previste prove scritte.

Approfondimenti Book Alcune pagine di approfondimento

In questa sezione sono raccolte delle pagine di  approfondimento, degli esercizi, dei grafici, file di misure e di simulazioni, che potrebbero essere utili allo studente per approfondire i temi trattati a lezione ed in preparazione dell'esame.

La sezione va considerata sperimentale