OBIETTIVI FORMATIVI

To provide an overview of existing dispersion models (atmosphere and sea)

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo studente e' invitato a partecipare con assiduita'  alle attività formative proposte consistenti in lezioni frontali ed  esercitazioni in aula informatica, con l'obiettivo finale di:

conoscere i fondamenti dei processi dispersivi in mare ed in atmosfera;

comprendere i meccanismi fisici che influenzano piu' pesantemente il mescolamento  in atmosfera ed in mare;

identificare fenomeni tratti dalla vita corrente regolati da meccanismi alla base del mixing  analizzati nel corso;

acquisire dimestichezza con i modelli di diseprsione (mare e atmosfera);

acquisire dimestichezza con i mdelli di circolazione marina;

valutare i pregi e le limitazioni della modellistica di tipo CFD per studiare la dinamica del sistema atmosfera e/o mare;

discutere criticamente i problemi della fispersione  utilizzando il lessico appropriato.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso prevede lezioni frontali in aula ed esercitazioni al calcolatore. Queste sono divise in lezioni dedicate agli aspetti piu' teorici dei processi di mescolamento  alternate ad esercitazioni in aula informatica aventi lo scopo di fissare i concetti teorici mediante la discussione di esempi pratici, anche  mutuati dalla vita quotidiana, e di acquisire dimestichezza con strumenti modellistici allo stato dell'arte.
L'apprendimento della capacità comunicativa verrà incoraggiata con la proposta di realizzazione di un seminario (di 20 minuti) su una applicazione di dispersione in mare
che sara' poi valutata in sede di esame.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del corso  prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:   

-- Richiami delle equazioni primitive della fluidodinamica geofisica (4 ore)
-- Modelli meteorologici prognostici   (4 ore)
-- Processi dispersivi via tecniche multiscala  (4 ore)
-- Modelli di dispersione in aria. Modelli lagrangiani ed euleriani (6 ore)
-- Esercitazioni al calcolatore con il modello  Hysplit  per studiare la dinamica dispersiva in atmosfera. (12 ore)

-- Introduzione all'oceanografia fisica (1 ora)
-- Concetti di programmazione scientifica, analisi e stabilità numerica (4 ore)
-- Esercitazione: oscillazioni inerziali (2 ore)
-- Moto forzato da vento e modelli a gravità ridotta (1 ora)
-- Esercitazione: Ritrovamento della SS Central America (2 ore)
-- Modelli autoregressivi e formato standard NetCDF (2 ore)
-- Esercitazione: correnti marine da radar costieri e dispersione di inquinanti (2 ore)
-- Modelli di circolazione marina e FORTRAN (2 ore)
-- Esercitazione: applicazione del modello ROMS a una laguna idelizzata (4 ore)
 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb dell’insegnamento. Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame, ma i libri seguenti sono suggeriti come testi di appoggio e approfondimento:

Fluid Mechanics, Pijush K. Kundu, Ira M. Cohen, David R. Dowling, Gretar Tryggvason (Elsevier, 2015, sesta edizione)

Numerical Prediction and Dynamic Meteorology 2nd Edition by George J. Haltiner, Roger T. Williams (Wiley, 1980)

Air Dispersion Modeling: Foundations and Applications by Alex De Visscher (Wiley, 2013)

Numerical Ocean Circulation Modeling, Dale B. Haidvogel and Aike Beckmann, Imperial College Press

Numerical Modeling of Ocean Circulation, Robert N. Miller, Cambridge Press

Atmospheric and Ocean Fluid Dynamics, Geoffrey K. Vallis, Cambridge Press