774SM - FISICA DELL'ATMOSFERA 2020
Section | Name | Description |
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Fondamentali e argomenti del corso | Biografia del premio Nobel per la fisica Steven Weinberg | Biografia del premio Nobel per la fisica Steven Weinberg |
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. |
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Caratteristiche generali e fenomenologia dell'atmosfera terrestre | Lezione_giaiotti_01 | Caratteristiche generali dell'atmosfera terrestre |
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. |
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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) |
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Scale dei moti atmosferici | Scale tipiche dei moti atmosferici | Diapositive afferenti alla lezione riguardante le scale tipiche dei moti atmosferici. |
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) |
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Principi fondamentali e equazioni di conservazione | Approccio euleriano e lagrangiano | |
L'atmosfera è un mezzo continuo | ||
Principi fondamentali e fisica dell'atmosfera | ||
Conservazione della massa - equazione di continuità | ||
Conservazione della quantità di moto - introduzione | ||
Le forze di volume | ||
Le forze di superficie - il gradiente della pressione | ||
Conservazione della quantità di moto - in sistema di riferimento inerziale | ||
Conservazione della quantità di moto - in sistema di riferimento rotante | ||
Conservazione dell'energia - equazione della conservazione dell'energia | ||
Equazione di stato per un volume di gas atmosferico | ||
Conservazione energia a pressione costante | ||
L'insieme completo di equazioni per la fisica dell'atmosfera | ||
Approfondimenti sulla derivata materiale | ||
Equazioni per la scala sinottica e la scala planetaria | Coordinate spaziali per la scala sinottica e planetaria | |
Origine dei termini di curvatura | ||
Variazione del versore zonale e suoi termini di curvatura | ||
Variazione del versore meridiano e suoi termini di curvatura | ||
Variazione del versore verticale e suoi termini di curvatura | ||
Componenti scalari dell'equazione per la conservazione della quantità di moto | ||
Insieme completo di equazioni della fisica dell'atmosfera alla scala sinottica | ||
Analisi di scala dell'equazioni della fisica dell'atmosfera per fenomeni sinottici | ||
Il comportamento idrostatico dell'atmosfera alla scala sinottica | ||
La pressione come coordinata verticale e la relazione tra gradienti orizzontali | ||
Il geopotenziale e la conservazione della quantità di moto in coordinate isobariche | ||
Il modello geostrofico di circolazione atmosferica alla scala sinottica | ||
Limiti del modello geostrofico alla superficie planetaria | ||
Comportamento del vento geostrofico con la quota | ||
Il modello geostrofico spiega le correnti a getto | ||
Il gradiente termico verticale in atmosfera adiabatica | ||
Moti adiabatici a scala sinottica e le coordinate isentropiche | ||
Esempi di campi atmosferici e di fenomeni alla scala sinottica e planetaria | 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. |
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. |
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Esempi di gradienti termici verticali e di superfici isoentropiche | ||
Modelli di circolazione atmosferica nel sistema di coordinate naturali | Il sistema di coordinate naturali e la conservazione della quantità di moto | |
Moti Geostrofico, ciclostrofico ed inerziale in coordinate naturali | ||
Esempi di moto inerziale e ciclostrofico | ||
Onde nell'atmosfera | L'approssimazione del piano beta | |
Onde di Rossby | ||
L'atmosfera dal punto di vista del campo della vorticità | Equazione per la conservazione della vorticità | |
Il ruolo della baroclinicità nella circolazione alla scala sinottica | ||
Equazione di vorticità per realizzare un modello di brezze di mare | ||
Equazione di vorticità e fenomeni rotanti alla mesoscala e alla microscala | ||
I movimenti dell'aria lungo la verticale e la loro importanza | Evidenze di moti verticali nell'atmosfera e considerazioni generali | |
Stabilità ed instabilità atmosferica - La frequenza di Brunt-Vaisala | ||
Energetica dell'instabilità e della stabilità atmosferica | ||
Termodinamica atmosferica | Concetti fondamentali per descrivere il vapore acqueo in atmosfera | Appunti lezione sull'equazione di van der Waals |
La saturazione del vapore acqueo e la sua dipendenza dalla temperatura | ||
Passaggi di fase dell'acqua e applicazioni ai processi atmosferici | Appunti di termodinamica atmosferica |
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Dinamica atmosferica | modelli_dinamici_vorticità | Appunti delle lezioni riguardanti i modelli dinamici dei moti atmosferici. Equazione di vorticità e vortici intensi in atmosfera. |
rankine-vortex-notes | Note sul modello di vortice atmosferico denominato Rankine vortex. |
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Cicloni_tropicali_ed_extratropicali | Presentazione relativa alla lezione sui cicloni in atmosfera |
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Esempi di situazioni troposferiche a scala sinottica | Lezione contenete carte meteorologiche, diagrammi e grafici che riportano tipiche situazioni atmosferiche alla scala sinottica |
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Modelli numerici di atmosfera | modelli_numerici | Presentazione usata nella lezione sulle simulazioni numeriche |
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. |
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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. |
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Cenni di Climatologia e cambiamenti climatici | Lezione-giaiotti_08.pdf | Cenni di Climatologia e cambiamenti climatici |
climate_change_notes | ||
Teleconnessioni e indici climatici | Presentazione relativa alle teleconnessioni e indici climatici |
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Considerazioni generali sulla predicibilità del sistema atmosfera | lezione-giaiotti_09.pdf | |
Bibliografia e Programma | 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. |
Programma del corso | Il programma dettagliato del corso |
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Argomenti di tesi | 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 | 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 | 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 |