- Oggetto:
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Fisica del clima
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Anno accademico 2009/2010
- Codice dell'attività didattica
- F8036 S8682
- Docenti
- Prof. Claudio Cassardo (Titolare del corso)
Prof. Guido Boffetta (Titolare del corso) - Corso di studi
- c210 laurea spec. in fisica ambientale e biomedica
c303 laurea 1° liv. in fisica - Anno
- 3° anno
- Periodo didattico
- Primo periodo didattico
- Tipologia
- Di sede o curricolari
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/06 - fisica per il sistema terra e per il mezzo circumterrestre
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Programma
Introduzione al concetto di Clima e di Sistema Climatico della Terra. Complessita` del "sistema Ambiente". Bilancio energetico della Terra; meccanismi forzanti e di feedback; variazioni climatiche su diverse scale temporali. Struttura dell'atmosfera e sua circolazione generale. Circolazione generale oceanica a partire dalla dinamica dei fluidi geofisici.Definizione di sistema dinamico. Sistemi dinamici continui e mappe. Definizione di attrattore. Punti fissi e cicli limite.
Stabilita' lineare, definizioni ed esempi.
Esempi di sistemi caotici: mappa logistica e mappa di Bernouilli.
Esponenti di Lyapunov. Definizioni e esempi su mappe.
Dimensione frattale. Definizione, calcolo e legame con esponenti di Lyapunov.
Applicazione climatica: il modello di Vallis per El Nino.
Costante solare. Albedo. Radiazione uscente. Temperatura di equilibrio. Effetto serra. Trasporto di calore latitudinale in oceano e atmosfera. Variabili medie e fluttuazioni. Reatroazione albedo-temperatura. Punti di equilibrio multipli.
Circolazione atmosferica a grande scala. Celle di Hadley, Ferrell, Polare. Equazioni del moto per fluidi geofisici. Approssimazione idrostatica. Approssimazione geostrofica. Cicloni e anticicloni. Subsidenza e ascensione.
Circolazione oceanica indotta dal vento. Teoria di Ekman: velocita', spirale, trasporto medio. Giri subpolari e subtropicali. Cenni di circolazione termoalina.Introduction to the concept of climate and earth climatic system. Complexity of the “Environment system”. Energetic balance of the Earth, stress and feedback mechanisms, climatic variations over different time scales. Structure of the atmosphere and its general circulation. General oceanic circulation starting from the dynamics of geophysical flows.
Definition of a dynamical system. Continuous dynamic systems and maps. Definition of attractor. Fixed points and limit cycles. Linear stability, definition and examples. Examples of chaotic systems: logistic and Bernoulli maps. Lyapunov exponents. Definitions and examples on maps. Fractal dimension. Definition, calculation and connection with Lyapunov exponents. Climatic application: the Vallis model for El Nino.
Solar constant. Albedo. Output radiation. Equilibrium temperature. Greenhouse effect. Latitudinal heat transport to the ocean and atmosphere. Mean variables and fluctuations. Albedo-temperature feedback. Multiple equilibrium points. Large scale atmospheric circulation. Geophysical approximation. Cyclones and anticyclones. Subsidence and ascension. Wind-induced oceanic circulation. Ekman theory: velocity, spirals, mean transport. Subpolar and subtropical circulation. Brief notions on thermohaline circulation
Testi consigliati e bibliografia
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Sono state predisposte dispense contenenti la descrizione di tutti gli argomenti trattati nelle lezioni, nelle applicazioni e nelle esercitazioni in aula.
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Note
Il corso si tiene indicativamente lun-giov-ven. Per dettaglio vedere aula G. Codice specialistica S8682
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