Oggi il colonnello inizierà di nuovo il corso di Fisica dell'Atmosfera presso l'Università agli Studi di Milano-Bicocca. N. 36 lezioni da 2 ore.
Orari: Giovedì e venerdì dalle 13.30 alle 15.30 presso l'aula U1-02.


Ecco il programma dettagliato :



PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA DELL'ATMOSFERA

Insegnamento del Corso di Laurea specialistica in Scienze e Tecnologie dell’Ambiente e del Territorio (STAT) presso l’Università agli Studi di Milano-Bicocca - A.A. 2008-2009
Docente : Dott. Mario Giuliacci





1. CARATTERISTICHE GENERALI DELL'ATMOSFERA ( 7 lezioni)


1.1.Genesi dell’atmosfera, importanza dell’atmosfera, composizione della atmosfera, i gas serra, i
gas reattivi, gli aerosol, aria pulita, aria inquinata, inquinamento urbano. Il ruolo del vapore
acqueo nell'atmosfera.

1.2. Struttura verticale
Troposfera e sua importanza sulla Biosfera, Stratosfera, polveri vulcaniche in stratosfera ed
effetti sul clima, Mesosfera, Esosfera, Planetary Boundary,

1.3. Strati caratteristici
Ozonosfera e Buco di Ozono, Ionosfera e influenza sulle radiocomunicazioni, Elettrosfera e
genesi dei fulmini,

1.4. Space Weather
Le emissioni del sole verso la terra, i raggi cosmici e influenza possibile sul Global Warming, il
vento solare, Magnetosfera, le Fasce di Van Allen, Aurore boreali, gli sprites, l’aumento dell’attività del sole in rapporto al Global Warming, effetti del vento solare e delle tempeste magnetiche sui viaggi spaziali, sulla biosfera e sugli apparati informatici

1.5. La circolazione generale dell'atmosfera

Modello di Hadley, modello a tre celle,la distribuzione del campo barico e del vento al suolo a scala planetaria e stagionale,circolazione meridiana, circolazione zonale, le correnti occidentali, le onde di Rossby, le cause delle onde di Rossby, le correnti a getto polare e subtropicale, le masse d'aria, il fronte polare, genesi dei cicloni extratropicali, ruolo della corrente a getto polare nella genesi dei cicloni extratropicali, fronte freddo, fronte caldo, fronte occluso.

1.6 Le teleconnessioni atmosferiche a scala planetaria

Le teleconnessioni nel campo barico: ENSO ( El Niño Southern Oscillation ), la SO, la
circolazione di Walker e Warm Pool, AO (Artic Oscillation), NAO (North Atlantic
Oscillation). MDO (Mediterranean Oscillation).
Le oscillazioni nella SST (Sea Surface Temperature) degli oceani: AMO e PDO
Le oscillazioni periodiche dell’attività convettiva della fascia tropicale: la MJO
(Madden-Juliana Oscillation).
L’Oscillazione dei venti equatoriali QBO (Quasi Biennal Oscillation).
Influenza delle teleconnessioni sul clima del pianeta e in particolare su quello dell’Italia




2. LA RADIAZIONE (2 lezioni)

La radiazione, leggi del corpo nero, radiazione solare e terrestre, albedo, controradiazione e
effetto serra, bilanci radiativi ed energetici, stima indiretta dell’influenza dell’incremento dei gas
serra sul Global warming, la teoria dell’IPCC

3. La pressione atmosferica (3 lezioni)

Definizione, misura, variazioni periodiche e accidentali, la densità dell’aria, il concetto di geopotenziale, rappresentazione topografica delle superfici isobariche, variazione della pressione con l’altezza, la riduzione della pressione al livello del mare, le isobare e le mappe della pressione al livello del mare, principali configurazioni bariche sulle mappe delle isobare e sulle topografie assolute.



4. Termodinamica dell'aria secca (5 lezioni)

Equazione di stato per l'aria secca, la densità dell'aria, Equazione della idrostatica, il concetto di altezza geopotenziale, equazione degli spessori e applicazioni. Il primo principio della Termodinamica,trasformazioni adiabatiche per l'aria secca, la temperatura potenziale,la stabilità della atmosfera, stabilità e temperatura potenziale, stabilità e inversioni termiche, tipi di inversioni termiche,andamento diurno della stabilià, moti convettivi e stabilità, altezza di rimescolamento.


5. Termodinamica dell'aria umida (5 lezioni)


La pressione del vapore acqueo, grandezze igrometriche fondamentali (rapporto di mescolanza, umidità specifica, umidità relativa, temperatura di rugiada, temperatura di bulbo bagnato, l'igrometro a capelli e lo psicrometro, umidità e confort fisiologico, calore latente di condensazione, trasformazioni adiabatiche per aria satura, la temperatura pseudopotenziale, instabilità condizionale e convettiva, la instabilità condizionale nelle situazioni di Scirocco, Stau e Föhn, i diagrammi termodinamici più comuni, stima di alcune grandezza e della stabilità dai diagrammi termodinamici.



6. genesi delle nubi e delle precipitazioni (cenni) 2 lez

Nubi e precipitazioni, nuclei di condensazione, tensione superficiale delle gocce di nube, processi che portano alla formazione delle gocce di pioggia, coalescenza, processo di Bergeron. Vari tipi di nubi,le idrometeore,le grandezze pluviometriche, le piogge acide, rain-out e wash-out




7. Dinamica dell'atmosfera - Nozioni generali (4 lez)


Scala dei moti atmosferici, scala spazio-temporale della turbolenza, densità spazio-temporale delle osservazioni a scala sinottica, analisi di scala delle velocità verticali, dell'accelerazione orizzontale e verticale, gradienti, operazioni con vettori, variazioni individuali e locali, le avvezioni, le forze agenti sull'atmosfera (forza di gradiente, forza di Coriolis, forza di attrito viscoso, forza di gravità).


8. Dinamica dell'atmosfera- Le equazioni del moto (3 lez)


L'equazione generale del moto, le equazioni del moto orizzontale, il vento geostrofico, calcolo del vento geostrofico dalla mappe del campo barico a livello costante ( isobare ) e a pressione costante (isoipse), Il vento di gradiente,l'equazione del moto verticale e l'approssimazione idrostatica, il vento termico e sue applicazioni (interazione del campo termico con il campo barico, genesi delle correnti a getto, cicloni e anticicloni di tipo termico o dinamico e loro struttura verticale ).


9. la Turbolenza nell’atmosfera (1 lezione)

Definizione di turbolenza, turbolenza di origine meccanica ( da ostacoli o da wind shear), termica, orografica; la turbolenza nel PBL e SL; la spirale di Ekman; lo shearing stress e la forza di attrito; andamento del vento con la quota nel PBL e SL; la legge logaritmica del vento nel SL; la diffusività turbolenta.


10. principi di conservazione della massa e del momento della quantità di moto ( 3 lez)

Il principio di continuità, concetto di divergenza, divergenza orizzontale e moti verticali,
concetto di vorticità, legame tra vorticità e divergenza, avvezioni di vorticità e genesi dei
moti verticali nei cicloni extratropicali principio di conservazione del momento della
quantità di moto e applicazioni, subsidenza, depressioni sottovento, anomalie nella
lunghezza del giorno (LOD), influenza dell’innevamento emisferico e del Niño).




11. I modelli fisico-matematici e le previsioni del tempo (1 lez)