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Oggetto:
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Fisica dell'ambiente

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Anno accademico 2009/2010

Codice dell'attività didattica
MFN0496
Docente
Dott. Renzo Richiardone (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente
Anno
1° anno
Periodo didattico
Terzo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/06 - fisica per il sistema terra e per il mezzo circumterrestre
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Conoscere i processi fisici che influenzano l'habitat delle specie viventi

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscere i processi fisici che influenzano l'habitat delle specie viventi

Oggetto:

Programma

  RADIAZIONE: Principali leggi della radiazione: di Plank, di Wien,  di Stefan-Boltzmann - Assorbivita', reflettivita', trasmissivita' -  Radianza ed irradianza - Scambi radiativi - Legge di Beer - Costante solare -  Calcolo della posizione del sole - Spettro solare - Radiazione diretta e  diffusa - Radiazione terrestre - Bilancio radiativo - Strumenti di misura.  VAPORE: Equazione di stato dei gas ideali - Legge di Dalton - Calore Latente -  Transizione di fase: equazione di Clausius-Clapeyron - Equazione di stato  per l'aria umida - Misurazione dell'umidita'.  SUOLO: Bilancio energetico  su diversi tipi di superficie - Bowen ratio - Temperature alla superficie  e nel sottosuolo - Flusso di calore nel sottosuolo - Evapotraspirazione.  VEGETAZIONE: Effetti della vegetazione su vento e radiazione - L'analogia  elettrica per la parametrizzazione della vegetazione.  STABILITA'  ATMOSFERICA: Lapse rate adiabatico secco - Temperatura potenziale -  Frequenza di Brunt-Vaisala - Stabilita' statica dell'atmosfera secca, umida  e satura - Instabilita' di Kelvin-Helmholtz e turbolenza in aria chiara  (CAT) - Numero di Richardson.  STRATO LIMITE PLANETARIO (PBL): Definizione  e ciclo diurno - Strato rimescolato, residuo e notturno - Pennachi di fumo  nel PBL.  TURBOLENZA: Flussi laminari e turbolenti - Spettro della  turbolenza - Energia cinetica turbolenta - Evoluzione diurna del flusso  turbolento di calore - Stress di Reynolds - Velocita' di frizione -  Equazioni del flusso turbolento - Semplificazioni da approssimazioni -  Bilancio della energia cinetica turbolenta (TKE) - TKE e stabilita' -  Lunghezza di Obukhov - Chiusura della turbolenza - Teoria K e della lunghezza  di mescolamento - Profilo logaritmico e lunghezza di rugosita'.  DISPERSIONE  DI INQUINANTI: Modelli di pennacchi - Il modello Gaussiano - Classi di  stabilita' e sigma di Pasquill - Sigma di Briggs.

 

RADIATION:  Basic black body radiation laws: Plank, Wien, Stefan-Boltzmann -  Absorptivity, reflectivity,  transmissivity -  Radiance and irradiance -  Radiative exchange -  Beer's law - Solar constant - Calculation of the
sun position - Solar spectrum - Direct and diffuse radiation -  Terrestrial radiation - Radiative flux energy budget - Radiation instruments.  VAPOR: Equation of state for ideal gases - Dalton's law - Latent heat -  Phase-transition equilibria: the Clausius-Clapeyron equation - Equation of  state for moist air - Humidity variables - Humidity instruments.  SOIL: Energy budgets at different kinds of surfaces - Bowen ratio -  Surface and subsurface temperatures - Soil heat transfer - Evapotranspiration.  VEGETATION: Canopy effects on wind and radiation - The electric analogy for  canopy parameterization ATMOSPHERIC STABILITY: Dry adiabatic lapse rate -  Potential temperature - Brunt-Vaisala frequency - Static stability of dry,  moist unsaturated and saturated atmosphere - Dynamic stability -  Kelvin-Helmholtz instability and clear air turbulence (CAT) - Richardson  number. PLANETARY BOUNDARY LAYER (PBL): Definition and diurnal cycle -  Mixed, residual, nocturnal layer - Smoke plumes in the PBL. TURBULENCE :  Laminar and turbulent flows -  Turbulence spectrum - Turbulent kinetic  energy - Daytime and nighttime turbulent heat flux - Reynolds stress -  Friction velocity - Turbulent flow equations - Turbulent kinetik  energy  (TKE) budget - TKE and stability - The Obukhov length - Turbulence closure -  K-theory and the mixing length theory - Log-wind profile and roughness  lengths.  POLLUTANT DISPERSION: Plume models - The gaussian model -  Pasquill stability classes and sigmas - Briggs sigmas.

Testi consigliati e bibliografia

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Montheith - Unsworth : Principles of Environmental Physics (2007), Elsevier. Garratt : The Atmospheric Boundary Layer (1992), Cambridge University Press. Stull : An Introduction to Boundary Layer Meteorology (1989), Kluwer Academic Press. Arya: Introduction to Micrometeorology (1988), Academic Press.



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Note

E' consigliato l'aver seguito il corso di Fisica dell' Atmosfera. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata. Modalità di esame: orale.

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Ultimo aggiornamento: 15/09/2010 15:26