PRESENTAZIONE

Il corso fornisce le basi per comprendere la dinamica degli oceani e i principali processi che in essi avvengono. Il corso è suddiviso in due parti: la prima affronta tematiche teoriche, quali l'applicazione delle equazioni della dinamica dei fluidi geofisici all'oceano; la seconda prevede esercitazioni al computer durante le quali le conoscenze acquisite nella prima parte saranno applicate attraverso lo sviluppo di semplici modelli in Python.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso introduce i fondamenti della fluidodinamica geofisica applicata all’oceano e guida gli studenti, in modo progressivo, alla formulazione e analisi di un modello shallow-water di circolazione in un bacino forzato dal vento.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’obiettivo principale è fornire allo studente una solida comprensione dei principali processi fisici che governano la dinamica degli oceani, con particolare riferimento alla comprensione della struttura e la circolazione generale degli oceani, delle correnti superficiali e profonde e dei meccanismi che le generano e del ruolo della rotazione terrestre e delle forze di galleggiamento nella dinamica degli oceani. Allo studente saranno forniti gli strumenti per analizzare i principali meccanismi di trasporto del calore, per comprendere i processi di mixing verticale e orizzontale e per riconoscere e descrivere i principali fenomeni ondulatori presenti in oceano, quali le onde di gravità superficiali, le onde interne e le onde di Rossby, e i meccanismi fisici alla loro base.  Infine, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze teoriche acquisite attraverso lo sviluppo e l'utilizzo di semplici modelli numerici in Python.

PREREQUISITI

Conoscenza della fluidodinamica elementare

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso sarà tenuto in modalità tradizionale: la parte teorica si svolgerà mediante lezioni frontali, mentre la parte pratica si terrà attraverso esercitazioni al computer, con lo scopo di approfondire alcune delle tematiche introdotte nella prima parte. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte teorica – Lezioni frontali

• Richiami di fluidodinamica di base
• Ruolo della rotazione terrestre
• Equazioni di acque basse
• Stabilità / instabilità e mixing negli oceani
• Approssimazione geostrofica 
• Vorticità negli oceani / conservazione della vorticità
• Circolazione indotta dal vento

Parte pratica – Esercitazioni al computer

Le esercitazioni sono finalizzate a integrare i contenuti della parte teorica attraverso l'implementazione di semplici modelli in Python, con riferimento ai seguenti argomenti:

• Relazione di dispersione per le onde nel modello shallow water
• Trasporto di Ekman
• Conservazione della vorticità – Onde di Rossby

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• P. K. Kundu, Fluid Mechanics, Fifth Edition, Elsevier, 2014.
• R. H. Stewart, Introduction to Physical Oceanography, Texas A&M University, 2008.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Il corso sarà tenuto in modalità tradizionale: la parte teorica si svolgerà mediante lezioni frontali, mentre la parte pratica si terrà attraverso esercitazioni al computer, con lo scopo di approfondire alcune delle tematiche introdotte nella prima parte. 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Al termine del corso lo studente avrà acquisito le nozioni teoriche fondamentali per spiegare sia moti oceanici di larga scala che a scala locale, il trasporto e il mixing all'interno degli oceani, nonché la capacità di sviluppare semplici modelli numerici per la simulazione di specifici fenomeni oceanici.