Ottima

Programma del corso: 
ASPETTI METODOLOGICI DELLA MODELLISTICA IN OCEANOGRAFIA FISICA 

Introduzione al problema della modellizzazione numerica di processi oceanografici. Scopi, potenzialità, limiti. Studi modellistici di processo e simulazioni realistiche. Modelli previsionali, oceanografia operativa. Validazione sperimentale dei modelli con dati in situ e telerilevati. 

INTRODUZIONE AI PRINCIPALI ASPETTI FISICI, MATEMATICI, NUMERICI 

Equazioni di Navier-Stokes e approssimazioni tipiche della dinamica oceanica. Set completo di equazioni del moto. Condizioni iniziali e al bordo. Caratteristiche dei flussi all’interfaccia mare-aria usati per forzare i modelli di circolazione oceanici. Risoluzione numerica col metodo delle differenze finite, schemi espliciti e impliciti, differenziazione spaziale e temporale, i grid sfalsati di Arakawa. Criteri di stabilità numerica. Cenni sulla risoluzione con metodi spettrali e agli elementi finiti. 

MODELLISTICA DI ONDE LUNGHE 

Metodi di risoluzione dell’equazione di avvezione lineare: FTCS, Lax, leapfrog, Lax-Wendroff. Esempio: il problema delle maree interne nello stretto di Gibilterra. Onde lunghe debolmente nonlineari e dispersive. Esempio: il problema dei solitoni interni nel Mare di Alboran. 

MODELLISTICA DI PROCESSI DIFFUSIVI 

Metodi di risoluzione dell’equazione di diffusione unidimensionale: FTCS, leapfrog, Crank-Nicolson, Dufort-Frankel. Il caso multidimensionale. Risoluzione dell’equazione di avvezione-diffusione col metodo ADI. Esempio: analisi dell’evoluzione di una plume generata da un’immissione istantanea e da una continua. Esempio: applicazione allo sversamento di inquinanti in un’area costiera della Penisola Sorrentina e nella Baia di Bagnoli. 

MODELLISTICA DELLA CIRCOLAZIONE OCEANICA 

Modelli oceanici di circolazione generale, i principali community models. Il problema della risoluzione spaziale, il one/two-way nesting. Sistemi di discretizzazione verticale: modelli a strati/isopicni, a livelli, a coordinate sigma. Parametrizzazione di effetti di sottogriglia, il problema della chiusura della turbolenza. Schemi di chiusura del primo e del secondo ordine, lo schema di Mellor-Yamada. Il problema dell’assimilazione dati nei modelli previsionali. 

MODELLISTICA DELLA CIRCOLAZIONE COSTIERA 

Discussione dettagliata di un modello a layer e del Princeton Ocean Model. Esempio: implementazione dei modelli in una zona del Tirreno comprendente il Golfo di Napoli e zone adiacenti; il one-way nesting del POM con un analogo modello di circolazione del Mar Tirreno. 

Pre-requisiti: 
- conoscenze di base del calcolo differenziale e integrale 

- conoscenze di base di meccanica e termodinamica 

Libri di testo: 
- appunti e materiale vario forniti dal docente 

Regole del corso: 
- frequenza obbligatoria 

Modalità di svolgimento dell'esame finale 
- esame orale