Corso di Scienze dell'Atmosfera

Lezione 1 • Proprietà Termodinamiche dell'Aria

Tratta temperatura, pressione, densità e le loro interrelazioni nell'aria secca e umida. Fornisce le basi fisiche per comprendere la stabilità e il moto atmosferico.

Lezione 2 • Radiazione Solare e Bilancio Energetico

Spiega come l'energia solare entra, viene assorbita e ridistribuita nel sistema Terra-atmosfera. Collega i principi della radiazione al riscaldamento superficiale e ai motori della circolazione atmosferica.

Lezione 3 • Composizione e Struttura dell'Atmosfera

Esamina la composizione chimica e la stratificazione verticale dell'atmosfera. Stabilisce le conoscenze di base essenziali per tutte le successive analisi atmosferiche.

Lezione 1 • Bilancio del Vento Geostrofico e di Gradiente

Spiega i bilanci ideali del vento che approssimano il flusso in quota. Collega i bilanci teorici alle osservazioni reali del vento su scala sinottica.

Lezione 2 • Forze Agent su Particelle d'Aria

Identifica le forze di gradiente di pressione, di Coriolis, gravitazionali e di attrito. Stabilisce il quadro delle forze utilizzato in tutte le analisi dinamiche del corso.

Lezione 3 • Circolazione Generale dell'Atmosfera

Descrive il modello di circolazione a tre celle, gli alisei e i venti occidentali alle medie latitudini. Collega la circolazione globale ai modelli climatici regionali introdotti nei capitoli successivi.

Lezione 1 • Crescita delle Goccioline e Processi del Ghiaccio

Spiega la collisione-coalescenza e il processo di Bergeron-Findeisen per la crescita delle goccioline e dei cristalli di ghiaccio. Collega la microfisica all'efficienza e al tipo di precipitazione.

Lezione 2 • Classificazione e Identificazione delle Nubi

Presenta il sistema internazionale di classificazione delle nubi per quota e forma. Addestra gli studenti a identificare i tipi di nube da immagini visive e satellitari.

Lezione 3 • Tipi e Distribuzione della Precipitazione

Analizza le condizioni di formazione di pioggia, neve, nevischio, pioggia gelata e grandine. Collega il tipo di precipitazione ai profili di temperatura e ai modelli sinottici.

Lezione 1 • Sistemi Frontali e Modelli Meteorologici

Esamina i fronti freddi, caldi, occlusi e stazionari e il tempo ad essi associato. Collega la struttura frontale ai concetti dinamici introdotti nel Capitolo 2.

Lezione 2 • Anticicloni e Modelli di Blocco

Descrive i tipi di anticiclone, la subsidenza e il loro ruolo nei regimi meteorologici persistenti. Introduce il blocco come causa di ondate di calore e freddo prolungate.

Lezione 3 • Ciclo di Vita del Ciclone delle Medie Latitudini

Traccia lo sviluppo del ciclone dalla formazione dell'onda fino all'occlusione utilizzando il modello norvegese del ciclone. Applica i concetti di vorticità e divergenza per spiegare l'intensificazione.

Lezione 1 • Tipi di Temporale e Cicli di Vita

Classifica i temporali a cella singola, multicella e supercella in base a struttura e dinamica. Collega il wind shear e l'instabilità all'organizzazione e alla severità del temporale.

Lezione 2 • Tornado e Tempeste Locali Severe

Analizza la formazione dei tornado, le scale di intensità e i metodi di rilevamento. Si basa sulla dinamica delle supercelle per spiegare i pericoli convettivi più intensi.

Lezione 3 • Circolazioni Locali e Termicamente Indotte

Tratta le brezze di mare, i venti di montagna-valle e gli effetti dell'isola di calore urbana. Dimostra come l'eterogeneità superficiale guidi le circolazioni a mesoscala indipendentemente dal forzante sinottico.

Lezione 4 • Sistemi Convettivi a Mesoscala

Esamina le linee di groppo, i complessi convettivi a mesoscala e gli echi ad arco. Collega l'organizzazione su mesoscala al forzante a grande scala e alla distribuzione delle precipitazioni.

Lezione 1 • Meteorologia Satellitare

Esamina le piattaforme satellitari geostazionarie e a orbita polare, i canali e i prodotti derivati. Collega le immagini satellitari all'analisi delle nubi e al riconoscimento dei modelli sinottici.

Lezione 2 • Sistemi di Sondaggio dell'Alta Atmosfera

Spiega le tecnologie di radiosonda, dropsonde e wind profiler per il campionamento dell'alta atmosfera. Collega i dati di sondaggio ai diagrammi termodinamici utilizzati nell'analisi di stabilità.

Lezione 3 • Reti di Osservazione in Superficie

Descrive gli strumenti standard delle stazioni di superficie, i codici di osservazione e il controllo di qualità. Stabilisce le basi osservative per tutte le attività di analisi e previsione.

Lezione 1 • Griglie dei Modelli, Risoluzione e Parametrizzazione

Spiega le strutture delle griglie orizzontali e verticali, i compromessi di risoluzione e gli schemi di parametrizzazione fisica. Collega le scelte di progettazione del modello all'accuratezza della previsione e al costo computazionale.

Lezione 2 • Tecniche di Assimilazione Dati

Tratta l'interpolazione ottimale, i metodi 3D-Var, 4D-Var e il filtro di Kalman d'insieme. Spiega come le osservazioni vengono combinate con i background del modello per creare campi di analisi.

Lezione 3 • Valutazione del Modello e Correzione dei Bias

Presenta metriche di verifica, identificazione del bias sistematico e tecniche di post-elaborazione. Permette agli studenti di valutare criticamente le prestazioni del modello per uso operativo.

Lezione 4 • Equazioni Fondamentali dell'Atmosfera

Presenta le equazioni primitive del moto, della termodinamica e della continuità utilizzate nella NWP. Collega la teoria dinamica del Capitolo 2 alla formulazione computazionale del modello.

Lezione 1 • Proiezioni e Scenari Climatici

Spiega gli scenari di emissione, le proiezioni dei modelli climatici e gli intervalli di incertezza. Prepara gli studenti a interpretare e comunicare le informazioni climatiche future per il supporto decisionale.

Lezione 2 • Cambiamento Climatico Antropogenico

Analizza le tendenze di temperatura osservate, gli studi di attribuzione e il forzante radiativo dei gas serra. Collega i meccanismi fisici agli impatti documentati sugli estremi meteorologici.

Lezione 3 • Componenti del Sistema Climatico

Descrive le interazioni tra atmosfera, oceano, criosfera, superficie terrestre e biosfera. Stabilisce la prospettiva di sistema accoppiato necessaria per l'analisi climatica.

Lezione 4 • Paleoclima e Cambiamento a Lungo Termine

Esamina gli archivi proxy, i cicli di Milankovitch e gli stati climatici passati per contestualizzare il cambiamento attuale. Fornisce una prospettiva storica per valutare le tendenze climatiche moderne.