IDRAULICA AMBIENTALE

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Evangelina Lupi
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1 IDRAULICA AMBIENTALE DOCENTE: ING CLAUDIA ADDUCE Lezione 1 1/10/ Introduzione all Idraulica Ambientale Lezione 2 3/10/ Richiami di calcolo vettoriale (vettori, prodotto scalare, prodotto vettoriale) - Elementi di analisi tensoriale (tensori, prodotto misto, prodotto tensoriale, tensore identità, tensore isotropo, tensore simmetrico, tensore emisimmetrico, traccia di un tensore, decomposizioni notevoli). - Operatori differenziali (operatore nabla, gradiente) - Operatori differenziali (divergenza, rotore, laplaciano) - Tensore gradiente del campo di velocità - Tensori di deformazione e rotazione - Accelerazione Lezione 3 4/10/ Operatori differenziali (divergenza, rotore, laplaciano) - Tensore gradiente del campo di velocità - Tensori di deformazione e rotazione - Accelerazione - Esercitazione su analisi tensoriale - Sistemi di riferimento in moto relativo - Effetto dell accelerazione centrifuga e dell accelerazione di Coriolis Lezione 4 8/10/ Oscillazioni inerziali in un riferimento 2D - Accelerazione in un sistema di riferimento rotante e 3D - Oscillazioni inerziali in un sistema di riferimento 3D - Equazioni del moto: continuità, bilancio della quantità di moto, stato (per l acqua, per l aria secca, per l aria umida), bilancio dell energia, bilancio della salinità e bilancio dell umidità. Lezione 5 10/10/ Approssimazione di Boussinesq ed equazioni semplificate.

2 - Equazioni di Reynolds per flussi geofisici - Coefficiente di viscosità turbolenta - Equazione dell energia e di continuità Lezione 6 11/10/ Scale del moto e analisi di scala applicata alle equazioni di: continuità, bilancio della quantità di moto ed energia. - Equazioni del moto semplificate mediante l ipotesi di Boussinesq e l analisi di scala. Lezione 7 15/10/ Numeri adimensionali: Rossby temporale, Rossby, Ekman, Richardson - Condizioni al contorno: condizione cinematica al fondo e alla superficie libera, condizione dinamica, per il calore, la salinita e i traccianti (Dirichelet, Neumann e Cauchy). Lezione 8 17/10/ Flussi geostrofici omogenei - Flussi geostrofici omogenei con f-plane - Flussi geostrofici su topografia irregolare Lezione 9 18/10/ Generalizzazione ai flussi non geostrofici: flusso barotropico - Dinamica della vorticità - Teorema di Kelvin per flussi rotanti Lezione 10 22/10/ Vorticità potenziale - Approssimazione di rigid lid - Strato limite e distribuzione della velocità - Numero di Ekman e spessore dello strato di Ekman - Lo strato di Ekman al fondo: equazioni e distribuzione di velocità Lezione 11 24/10/ Generalizzazione per correnti non uniformi

3 - Lo strato di Ekman di superficie: equazioni e distribuzione di velocità Lezione 12 29/10/ Moti ciclonici ed anticiclonici - Correnti: inerziali, di gradiente e ciclo strofiche - Atmosfera: zone e composizione Lezione 13 31/10/ Seminario Luisa Lezione 14 5/11/ Monitoraggio dell atmosfera attraverso: palloni sonda, torri anemometriche, lidar, radar, rass e sodar - Lo strato limite atmosferico - Stabilità locale o statica dell atmosfera: atmosfera superadiabatica - Stabilità locale o statica dell atmosfera: atmosfera sub adiabatica - Evoluzione giornaliera dello strato limite atmosferico: strato di mescolamento, strato residuo, strato stabile, strato d inversione e strato superficiale. Lezione 15 7/11/ Circolazione generale in atmosfera - Bilancio di calore planetario (I e II modello) - Bilancio di calore planetario (III modello) - Celle convettive dirette ed indirette - Modelli di circolazione atmosferica Lezione 16 8/11/ Richiami di termodinamica - Microfisica delle nubi - Aerosol - Nucleazione omogenea - Nucleazione eterogenea Lezione 17 12/11/2012

4 - Microstruttura delle nubi calde - Microstruttura delle nubi fredde - Morfologia delle nubi: nubi stratiformi e cumuliformi Lezione 18 15/11/ Simulazione di laboratorio e modellazione numerica di correnti di densità Lezione 19 19/11/ Oceani e circolazione oceanica - Qual è la causa della circolazione oceanica - Dinamica degli oceani a grande scala o Dinamica di Sverdrup - Relazione di Sverdrup e Trasporto di Sverdrup - Correnti confinate dirette ad ovest Lezione 20 21/11/2012 Lezione 21 22/11/ Correnti confinate dirette ad ovest - Circolazione termoalina - Circolazione abissale - Filmati di esperimenti su vortici e correnti di densità Lezione 22 26/11/ Questionari - Filmato di didattica su flussi geofisici - Correnti di gravità Lezione 23 28/11/ Introduzione alle tecniche di osservazione satellitare di parametri ambientali in campo geofisico Parte I Lezione 24 29/11/2012

5 - Visita di laboratorio Lezione 25 3/12/ Introduzione alle tecniche di osservazione satellitare di parametri ambientali in campo geofisico Parte II Lezione 26 5/12/ Esercitazione Lezione 27 6/12/ Esercitazione Lezione 28 10/12/ Matlab Lezione 29 12/12/2012 Lezione 30 13/12/2012

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