Obiettivi Formativi

Il corso di oceanografia e meteorologia intende fornire agli studenti le conoscenze necessarie per comprendere i fenomeni fondamentali che regolano la dinamica e la termodinamica dell’oceano e dell’atmosferica. L’obiettivo formativo del corso è rendere gli studenti in grado di saper utilizzare i concetti acquisiti e associarli ai fenomeni meteo-oceanografici osservati. Il corso mira anche ad accrescere la capacità di lettura ed interpretazione di grafici, mappe e bollettini meteo-oceanografici. Gli argomenti trattati durante il corso rappresentano la base teorica che dovrà permettere agli studenti di affrontare nuovi argomenti (leggendo articoli scientifici oppure testi specifici) tali da consentire loro un approfondimento di aspetti e tematiche della materia riuscendo ad aggiornare le conoscenze in modo autonomo. Lo studente alla fine del corso deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le caratteristiche delle principali tipologie di fenomeni atmosferici ed oceanografici. Lo studente inoltre deve essere in grado di descrivere e rappresentare, con la dovuta proprietà di linguaggio, i principali meccanismi che regolano l’oceanografia fisica e la meteorologia.

Learning Goals

Oceanography and Meteorology course will provide students with the knowledge required to understand the fundamental phenomena governing the dynamics and thermodynamics of the ocean and atmosphere. The objective of the course is to enable students to use the learnings acquired and associate them to meteorological and oceanographic phenomena. The course also aims at enhancing the students' skills to read and interpret meteorological and oceanographic plots, maps and charts. The theory provided during the course will allow students to up-skill and self-deepen their knowledge of oceanography and meteorology. This may include reading scientific journals and/or books on the subject. At the end of the course, the students will have to be able to demonstrate their understanding of the main characteristics of atmospheric and oceanographic phenomena. Additionally, they will have to be able to describe the main mechanisms that govern meteorology and physical oceanography.

Metodi didattici

Il corso si svolge attraverso lezioni frontali ed esercitazioni in aula.

Teaching Methods

The course will be delivered through lectures and exercises.

Prerequisiti

Conoscenza dei concetti fondamentali di Matematica e Fisica.

Prerequisites

Knowledge of fundamental concepts of mathematics and physics.

Verifiche dell'apprendimento

La prova d’esame è volta a verificare il grado di raggiungimento degli obiettivi formativi evidenziati precedentemente. La prova d’esame consiste in una singola prova orale sugli argomenti trattati durante il corso in cui saranno valutate le capacità di apprendimento e di riflessione critica.

Assessment

The final exam will verify the achievement of the course's objectives described above. The students will have to undertake an oral exam where they will have to demonstrate their knowledge of the course program and criticism skills.

Programma del Corso

Il corso fornisce le basi per lo studio dell’atmosfera e dell’oceano come sistemi fisici e dinamici. Meteorologia: Composizione chimica e struttura verticale dell’atmosfera, bilancio energetico della Terra, legge di Planck, legge di Wien, legge di Stefan-Boltzmann, radiazione solare e terrestre, effetto serra, I principio della termodinamica, trasformazioni adiabatiche, stabilità e instabilità delle masse d’aria, umidità atmosferica, diagramma psicrometrico, trasformazioni pseudo adiabatiche, diagrammi termodinamici, formazioni delle nubi e loro classificazione, equazioni del moto in meteorologia, bilancio geostrofico, strato limite planetario, circolazione generale dell’atmosfera, modelli di circolazione generale, correnti a getto, stagionalità, cicloni tropicali ed extratropicali, sistemi frontali, osservazioni meteorologiche in situ, rosa dei venti e scala di Beaufort, radiosondaggi, carte sinottiche. Oceanografia: Caratteristiche fisiche dell'oceano, proprietà fisiche dell'acqua di mare, forza di galleggiamento, stabilità della colonna d'acqua, frequenza di Brunt‐Väisälä, doppia diffusione, bilancio idrostatico, flussi di calore, conservazione del volume e del sale, masse d'acqua, diagramma teta/S, misure lagrangiane ed euleriane, strumentazione euleriana e lagrangiana, float, Sistemi di riferimento, accelerazione e avvezione, derivata totale, divergenza e convergenza, equazioni del moto in oceanografia, equazione di continuità, equazioni del moto senza attrito, moto inerziale, bilancio geostrofico, barotropicità e baroclinicità, equazioni del moto con attrito, stress del vento, viscosità molecolare e turbolenta, cenni sulla turbolenza, teoria di Ekman, upwelling e downwelling, circolazione termoalina, circolazione del Mar Mediterraneo.

Course Syllabus

The course provides the basics to understand the atmosphere and ocean as physical and dynamic systems. Meteorology: Chemical composition and vertical structure of the atmosphere, Earth energy budget, Planck Law, Wien Law, Stefan-Boltzmann Law, solar radiation, greenhouse effect, the first law of thermodynamics, adiabatic process, air masses stability, atmospheric humidity, psychrometric charts, pseudoadiabatic process, thermodynamic diagrams, cloud formation processes, cloud classification, equations of motion, geostrophic balance, planetary boundary layer, general circulation of the Atmosphere, jet stream, tropical and subtropical cyclones, weather fronts, in-situ observations, the wind rose, Beaufort Wind Scale, radiosonde, weather charts. Oceanography: Properties of ocean water, buoyancy, water column stability, Brunt-Väisälä frequency, double diffusion, hydrostatic balance, surface heat budget, conservation of mass and salt, water masses, theta/S diagram, lagrangian and eulerian observations and instrumentations, floats, advection, total derivative, convergence and divergence, equations of motion, momentum equation, inertial motion, geostrophic balance, barotropic and baroclinic flow, equations of motion with viscosity, wind stress, molecular viscosity and turbulent eddy viscosity, Ekman Theory, upwelling e downwelling, thermohaline circulation, Mediterranean Sea circulation.