Materiale per il corso di: Modelli Predittivi e Cambiamenti Climatici

                                            (L.M. BAGE) - A.A. 2018/19

     

     Docente G. Redaelli (Gianluca.Redaelli@aquila.infn.it)

    Orario Lezioni (I Semestre): Ma. 11.30:13.30, Me. 9.30:11.30 (Aula C3.5, A02)
    Ricevimento del docente: su appuntamento


    Testi di riferimento: 
      Jacobson M. Z., Fundamentals of Atmospheric Modeling, Cambridge University Press, 1999 - [FAM]
     Jacob D. J., Introduction to Atmospheric Chemistry, Princeton University Press, 1999 - [IAC]
 
    Calendario Lezioni

1	Ma 2 Ottobre	Introduzione al corso. Definizione di modello numerico dell'atmosfera, scelta di processi di riferimento e variabili, analisi di scala, coordinate.
2	Me 3 Ottobre	Fasi successive nello sviluppo di un modello atmosferico: scelta dei metodi di integrazione, medie temporali e spaziali.
3	Ma 9 Ottobre	Approssimazione alle differenze finite (centrale, in avanti e all'indietro) della derivata prima. Metodi numerici di integrazione delle equazioni differenziali alle differenze fininte: Eulero Forward and Backward, Leap-Frog.
4	Me 10 Ottobre	Esercizi di applicazione dei metodi numerici di integrazione. Struttura verticale dell'atmosfera.
5	Ma 16 Ottobre	Composizione chimica dell'atmosfera. Reazioni chimiche e fotochimiche in atmosfera: tipologie e scrittura delle velocità di reazione; calcolo dei coefficienti di velocità e loro dipendenza da temperatura e pressione.
6	Ma 23 Ottobre	Set di reazioni chimiche. Sistemi 'stiff'.
7	Me 24 Ottobre	Tempi di vita media. Approssimazione allo stato stazionario.
8	Ma 30 Ottobre	Metodi di soluzione dei sistemi ODE di equazioni chimiche: Analitico, Eulero Forward Esplicito ed Eulero Backward semi-implicito. Linearizzazione.
9	Me 31 Ottobre	Caratteristiche generali delle Famiglie Chimiche ed esempio su Ox
10	Ma 6 Novembre	Famiglie Chimiche: calcolo dei rapporti di partizione per set di reazioni unimolecolari e bimolecolari. Chimica dell'ozono stratosferico: Ciclo di Champman.
11	Me 14 Novembre	Chimica dell'ozono stratosferico: distruzione mediante cicli catalitici (HOx, NOx)
12	Me 21 Novembre	Chimica dell'ozono stratosferico: distruzione mediante cicli catalitici (ClOx e BrOx)
13	Ma 27 Novembre	Tecniche di misura dell'ozono. Il 'buco dell'ozono' antartico: evidenze sperimentali, cause dinamiche e chimiche.
14	Me 28 Novembre	Il 'buco dell'ozono' antartico. Chimica eterogenea su PSC.
15	Ma 4 Dicembre	Chimica dell'ozono troposferico: principali reazioni chimiche e interazioni con NOx e HOx.
16	Me 5 Dicembre	Approssimazione di Corpo Nero. Spettri di emissione di Sole e Terra. Proprietà radiative dell'atmosfera e bilancio energetico della Terra.
17	Ma 11 Dicembre	Modelli Energy Balance (EBM) per il calcolo della temperatura superficiale: approccio zero-dimensionale e calcolo della temperatura effettiva. Effetto Serra e forzante radiativo. Sensibilità climatica.
18	Me 12 Dicembre	Il sistema climatico. Gas serra e loro potenziale relativo di riscaldamento (GWP). Proiezioni climatiche per la temperatura superficiale media e scenari RCP
19	Ma 18 Dicembre	Forzanti radiativi antropogenici. Fattori di feedback climatico. Modelli Energy Balance: approccio mono-dimensionale con calcolo del flusso meridionale di energia termica.
20	Ma 8 Gennaio	Esercitazione Numerica su risposta della temperatura media superficiale alla variazione di parametri notevoli.