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, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Queste sono svolte con supporto di presentazioni in PowerPoint e video.

Teaching Methods

In order to achieve the expected objectives, the course mainly takes place through lectures. Lectures are carried out with the support of PowerPoint slides.

Prerequisiti

Conoscenza dei concetti fondamentali di Matematica e Fisica.

Prerequisites

Knowledge of fundamental concepts of mathematics and physics.

Verifiche dell'apprendimento

L’esame prevede una prova orale nella quale sarà valutato il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso, la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati, l'abilità comunicativa e la proprietà di linguaggio scientifico e indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Durante il colloquio orale lo studente dovrà rispondere alle domande del docente producendo anche grafici, schemi e disegni esplicativi. L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi indicati.

Assessment

The exam includes an oral discussion in which the following aspects will be evaluated: ability to link and compare different aspects treated during the course, the level of knowledge and understanding of the course contents, the learning and communicative ability, and the logical-deductive faculties acquired by the student. During the oral examination the student will have to answer the teacher's questions, producing also graphs, diagrams and explanatory drawings. The assessment’s goal is to quantify, for each student, the degree of achievement of the learning objectives.

Programma del Corso

-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

-METEOROLOGY: Chemical composition of the atmosphere, vertical structure of the atmosphere, Earth energy budget, Planck Law, Wien Law, Stefan-Boltzmann Law, Earth and solar radiation, greenhouse effect, first law of thermodynamics, adiabatic process, stability and instability of air masses, atmospheric humidity, psychrometric charts, pseudoadiabatic process, thermodynamic diagrams, cloud formation processes, cloud classification, equations of motion in meteorology, geostrophic balance, planetary boundary layer, general circulation of the Atmosphere, general circulation models, seasonality, jet stream, tropical cyclones, extratropical cyclones, weather fronts, in-situ observations, wind rose, Beaufort Wind Scale, radiosonde, weather charts. -OCEANOGRAPHY: Physical characteristics of the ocean, physical properties of sea water, buoyant force, water column stability and instability, Brunt-Väisälä frequency, double diffusion, hydrostatic balance, surface heat budget, conservation of mass and salt, water masses, potential temperature/salinity diagram, lagrangian and eulerian observations, lagrangian and eulerian 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, Meridional Overturning Circulation, Mediterranean Sea circulation.