L’obiettivo dell’insegnamento del I modulo (9 CFU): TRANSPORT PHENOMENA IN FLUIDS è quello di fornire conoscenze approfondite sulla dinamica dei fenomeni di trasporto-diffusione-dispersione nei corpi idrici superficiali, con particolare riferimento all’ambiente estuariale e costiero. L’insegnamento mira a fornire le competenze necessarie allo sviluppo dei modelli matematici idonei alla trattazione dei principali fenomeni di interesse, nonché alla loro applicazione per la simulazione e studio di casi realistici. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: comprendere e modellare la dinamica dei fenomeni di trasporto-diffusione-dispersione, applicare modelli matematici di adeguata complessità a casi realistici, ottenere dati numerici e interpretarne il significato.
L’obiettivo dell’insegnamento I modulo (6 CFU): Ocean Dynamics è quello di fornire conoscenze approfondite sulla dinamica dei fenomeni caratterizzanti la dinamica dei mari e degli oceani, con particolare riferimento all’ambiente estuariale e costiero. L’insegnamento mira a fornire le competenze necessarie allo sviluppo dei modelli matematici idonei alla trattazione dei principali fenomeni di interesse, nonché alla loro applicazione per la simulazione e studio di casi realistici. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: comprendere e modellare la dinamica dei fenomeni di trasporto-diffusione-dispersione turbolenta, applicare modelli matematici di adeguata complessità a casi realistici, ottenere dati numerici e interpretarne il significato.
L’obiettivo dell’insegnamento I modulo (6 CFU): Ocean Dynamics è quello di fornire conoscenze approfondite sulla dinamica dei fenomeni caratterizzanti la dinamica dei mari e degli oceani, con particolare riferimento all’ambiente estuariale e costiero. L’insegnamento mira a fornire le competenze necessarie allo sviluppo dei modelli matematici idonei alla trattazione dei principali fenomeni di interesse, nonché alla loro applicazione per la simulazione e studio di casi realistici. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di: comprendere e modellare la dinamica dei fenomeni di trasporto-diffusione-dispersione turbolenta, applicare modelli matematici di adeguata complessità a casi realistici, ottenere dati numerici e interpretarne il significato.
scheda docente materiale didattico
Richiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.
Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.
Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.
Effetti della rotazione dell’ambiente
Flussi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.
Oceano
Circolazione generale degli oceani; Qual è il motore della circolazione oceanica? Dinamica degli oceani a grande scala (Dinamica di Sverdrup); Correnti confinate dirette ad ovest; Circolazione termoalina; Circolazione abissale; Introduzione al Remote Sensing satellitare applicato al mare e agli oceani.
Atmosfera
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Microfisica delle nubi; Formazione delle precipitazioni.
- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.
Programma
Richiami sui vettori e tensoriRichiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.
Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.
Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.
Effetti della rotazione dell’ambiente
Flussi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.
Oceano
Circolazione generale degli oceani; Qual è il motore della circolazione oceanica? Dinamica degli oceani a grande scala (Dinamica di Sverdrup); Correnti confinate dirette ad ovest; Circolazione termoalina; Circolazione abissale; Introduzione al Remote Sensing satellitare applicato al mare e agli oceani.
Atmosfera
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Microfisica delle nubi; Formazione delle precipitazioni.
Testi Adottati
- A. Cenedese, 2006, Meccanica dei fluidi ambientale, Mc Graw-Hill.- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.
Modalità Frequenza
Frequenza facoltativaModalità Valutazione
Prova orale, della durata di circa un'ora, con circa due domande di teoria ed una domanda sull'esercitazione svolta dallo studente. scheda docente materiale didattico
Richiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.
Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.
Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.
Effetti della rotazione dell’ambiente
Flussi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.
Oceano
Circolazione generale degli oceani; Qual è il motore della circolazione oceanica? Dinamica degli oceani a grande scala (Dinamica di Sverdrup); Correnti confinate dirette ad ovest; Circolazione termoalina; Circolazione abissale; Introduzione al Remote Sensing satellitare applicato al mare e agli oceani.
Atmosfera
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Microfisica delle nubi; Formazione delle precipitazioni.
- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.
Programma
Richiami sui vettori e tensoriRichiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.
Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.
Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.
Effetti della rotazione dell’ambiente
Flussi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.
Oceano
Circolazione generale degli oceani; Qual è il motore della circolazione oceanica? Dinamica degli oceani a grande scala (Dinamica di Sverdrup); Correnti confinate dirette ad ovest; Circolazione termoalina; Circolazione abissale; Introduzione al Remote Sensing satellitare applicato al mare e agli oceani.
Atmosfera
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Microfisica delle nubi; Formazione delle precipitazioni.
Testi Adottati
- A. Cenedese, 2006, Meccanica dei fluidi ambientale, Mc Graw-Hill.- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.
Modalità Frequenza
Frequenza facoltativaModalità Valutazione
Prova orale, della durata di circa un'ora, con circa due domande di teoria ed una domanda sull'esercitazione svolta dallo studente.