- Oggetto:
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Numerical environmental prediction and modelling
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Numerical environmental prediction and modelling
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Anno accademico 2018/2019
- Codice dell'attività didattica
- FIS0088
- Corso di studi
- 008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente - Anno
- 1° anno 2° anno
- Periodo didattico
- Secondo periodo didattico
- Tipologia
- D=A scelta dello studente
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/06 - fisica per il sistema terra e per il mezzo circumterrestre
GEO/12 - oceanografia e fisica dell'atmosfera - Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano/ English upon request of an Erasmus student
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto
- Prerequisiti
-
I corsi di base di fisica del primo triennio della laurea triennale in fisica. Fisica dell'atmosfera. Utile la conoscenza del Fortran.The basic courses of the first 3 years of the bachelor in Physics. Atmospheric Physics. Useful to know Fortran language.
- Propedeutico a
-
Meteorologia, Fisica dell'ambiente, Laboratorio di geofisica computazionale, e in generale a tutti i corsi di indirizzo.Meteorology, environmental Physics, Laboratorio of computational geophysics, and in general all courses of the environmental sector.
Laboratorio di geofisica computazionale
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Sommario insegnamento
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Obiettivi formativi
L'insegnamento intende fornire le basi della modellazione numerica e previsione meteorologiche.
Introduce fundamentalknowledge on numerical modeling and prediction of atmosphere.
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Risultati dell'apprendimento attesi
Gli studenti impareranno come funzionano i modelli numerici di previsione del tempo. Su questa base, lo studente apprenderà tecniche numeriche per risolvere le equazioni alle derivate parziali per la valutazione pratica alla modellizzazione e alla previsione numerica. Il che significa anche alcuni elementi di programmazione in Fortran, dal momento che quasi tutti i modelli meteo sono ancora scritti in Fortran.
Students will learn how the numerical weather prediction models work. On this basis, student will learn numerical techniques to solve the partial differential equations for practical assessment to numerical modeling and prediction. Which means also some elements of programming in Fortran, since almost all weather models are still written in Fortran.
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Modalità di insegnamento
Lezioni in aula.
Lectures in classroom.
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Modalità di verifica dell'apprendimento
Le modalità di verifica dell'apprendimento saranno effettuate mediante test scritti.
The methods for learning verification will be carried out by means of written tests
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Attività di supporto
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Programma
1.- Spiegazione generale dell'atmosfera
Circolazione. Scala dei fenomeni.
2.- Previsioni meteorologiche numeriche
Funzionamento di modelli a mesoscala.
3.- Modellazione numerica
Equazioni alle derivate parziali; equazione dell'atmosfera; tecniche numeriche per la risoluzione; condizioni iniziali e condizioni al contorno.
4.- Nozioni di programmazione Fortran.
5.- Previsione di insieme.
1.- General Explanation of the Atmosphere
Circulation. Scale of the phenomena.
2.- Overview of Numerical Weather Prediction.
Operation of mesoscale models.
3.- Numerical modelling.
Partial differential equations (PDEs); governing equation of atmosphere; numerical techniques for solving PDEs; initial conditions (ICs) and boundary conditions (BCs).
4.- Notions of Fortran programming.
5.- Ensemble Forecasting.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Numerical prediction and dynamic meteorology, G.J. Haltiner, R. T. Williams, Wiley 1980.
- An introduction to dynamic meteorology, J. R. Holton, Academic Press, 2004.
- Finite-difference methods in climate modeling, A. Arakawa.
- Physically-Based Modelling and Simulation of Climate and Climatic Change - Part I, M. E. Schlesinger (ed.), Kluwer Academic Press, 79-168, 1988.
- Computational techniques for fluid dynamics, Vol. 1, C. A. J. Fletcher, Springer, 2005.
- Computational Methods for Fluid Dynamics. Ferziger & Peric, 1997, Springer
- General Circulation Model Development. Past, Present and Future. D.A. Randall (Ed.). Academic Press, 2000.
- Numerical prediction and dynamic meteorology, G.J. Haltiner, R. T. Williams, Wiley 1980.
- An introduction to dynamic meteorology, J. R. Holton, Academic Press, 2004.
- Finite-difference methods in climate modeling, A. Arakawa.
- Physically-Based Modelling and Simulation of Climate and Climatic Change - Part I, M. E. Schlesinger (ed.), Kluwer Academic Press, 79-168, 1988.
- Computational techniques for fluid dynamics, Vol. 1, C. A. J. Fletcher, Springer, 2005.
- Computational Methods for Fluid Dynamics. Ferziger & Peric, 1997, Springer
- General Circulation Model Development. Past, Present and Future. D.A. Randall (Ed.). Academic Press, 2000.
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Orario lezioni
Giorni Ore Aula Martedì 11:00 - 13:00 Aula Informatica B Dipartimento di Fisica Mercoledì 14:00 - 16:00 Aula Informatica B Dipartimento di Fisica Venerdì 11:00 - 13:00 Aula Informatica B Dipartimento di Fisica Lezioni: dal 11/01/2018 al 14/03/2018
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Note
Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Attendance is not mandatory, but strongly suggested.
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