Corso di laurea in Fisica

Introduzione. Rappresentazione euleriana e lagrangiana. Formazione dell'atmosfera terrestre e sua evoluzione. Regioni atmosferiche. Forze agenti sull'atmosfera statica. Equilibrio idrostatico. Equazione di stato per l'aria secca. Equazione di stato per l'aria reale. Temperature convenzionali: la temperatura virtuale. Energia potenziale gravitazionale. Il geopotenziale. Formule barometriche e altezze di scala dell’atmosfera. Varie semplificazioni di atmosfera: omogenea, isoterma, politropica. Formula barometrica generale. Rappresentazioni in coordinate di pressione. Altezze di scala. Coordinate isentropiche. Grandezze igrometriche. Trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni cicliche. Processi isentropici. Primo principio della termodinamica per l'atmosfera.
Trasformazioni adiabatiche reversibili per aria non satura. Temperatura potenziale. Stabilità dell’atmosfera non satura. Prima legge della
Termodinamica per i processi adiabatici saturi in atmosfera. Equazione di Clapeyron. Trasformazioni infinitesimali adiabatiche per aria satura. Processi pseudo-adiabatici. Stabilità atmosferica per processi adiabatici saturi e non saturi. Temperature convenzionali. La stabilità atmosferica con il modello dello strato. Instabilità e stabilità convettive. Analisi
dimensionale. Similarità dinamica e teoria della similitudine. I modelli fisici. Dispersione e trasporto di inquinanti aeriformi. L’equazione di diffusione. Sorgenti a emissione istantanea (puff). Il caso dell’emissione piana. Il metodo delle “immagini”. La diffusione continua, o a “plume”. Lo Strato Limite Atmosferico. Il vento nello Strato Superficiale
dell’atmosfera. Flussi turbolenti di calore, umidità e quantità di moto. Tipologie caratteristiche degli strati limite dell’atmosfera. Sviluppo dello strato convettivo diurno instabile. Sedimentazioni di polveri. La termoforesi. La diffusioforesi. Il flusso di Stefan.