Scienze e Didattica dei Sistemi Naturali - Sciences and Teaching of Natural Systems

ENRICO ZAMBIANCHI

Scopo del corso è quello di fornire gli elementi conoscitivi
fondamentali per la comprensione dei principali meccanismi dinamici alla
base della circolazione oceanica, superficiale e profonda.

Per raggiungere questo obiettivo si partirà dall’illustrazione delle
principali caratteristiche idrologiche e dalla loro distribuzione
nell’oceano globale, per poi passare ai processi basilari della dinamica
oceanica; tali processi verranno infine applicati all’oceano globale e
al Mar Mediterraneo.

Comprensione dei principali meccanismi dinamici alla base della circolazione oceanica di superficie e profonda.
Conoscenza della distribuzione delle principali caratteristiche idrologiche nell’oceano globale e capacità di interpretarne la variabilità spazio-temporale in termini di dinamica dell’oceano nonché di inquadrarla all’interno del sistema climatico.
Capacità di interpretare dati idrologici e correntometrici e di trarne informazioni sulla stratificazione verticale e sul campo di velocità bi- e tridimensionale.

Nozioni fondamentali di analisi matematica e di fisica classica

PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE DELL’ACQUA DI MARE.
Definizione dei principali parametri idrologici: temperatura, salinità, densità.
Ghiaccio marino: proprietà e processi di formazione.
Distribuzioni tipiche delle caratteristiche idrologiche nell’oceano globale: variabilità spaziale e temporale.

EQUAZIONI DI BILANCIO DELL’ACQUA, DEL SALE E DEL CALORE NEI BACINI OCEANICI.
Relazioni di Knudsen, bilanci esemplificativi per Mediterraneo e Mar Nero.

INTRODUZIONE ALLA DINAMICA OCEANICA.
Equazione di continuità. Equazioni del moto; principali forze in gioco nella dinamica oceanica; forza di Coriolis. Analisi di scala delle equazioni del moto e loro più importanti approssimazioni: approssimazione tradizionale, bilancio geostrofico e relativa degenerazione. Spirale di Ekman, correnti di deriva.

CIRCOLAZIONE OCEANICA A GRANDE SCALA.
Venti prevalenti al suolo sul globo terrestre.
Circolazione indotta dal vento a scala globale: gyre subtropicali e subpolari, corrente circumpolare antartica. Vorticità potenziale e sua conservazione. Intensificazione delle correnti occidentali.
Circolazione termoalina: teorie del termoclino; formazione di acque intermedie e profonde. Vorticità in oceano aperto, giustificazione delle correnti profonde ai bordi occidentali.
Il nastro trasportatore oceanico.
Corrispettivi mediterranei dei meccanismi della circolazione oceanica a grande scala.

G.L.PICKARD, W.J.EMERY: Descriptive Physical Oceanography, Pergamon Press;
R.H.STEWART: Introduction to Physical Oceanography, disponibile online;
M.TOMCZAK, J.S.GODFREY: Regional Oceanography, Pergamon Press.

La didattica frontale sarà svolta alla lavagna e/o con l'ausilio di fonti e materiali multimediali

La frequenza è fortemente raccomandata, sebbene non obbligatoria.

La valutazione del profitto avverrà mediante un esame orale volto a verificare le conoscenze acquisite durante il corso.
All* student* verrà rivolta una prima domanda di accesso al resto dell'esame riguardante una situazione di equilibrio geostrofico.

Una domanda di accesso su un equilibrio geostrofico;
Una domanda sulla parte descrittiva:
Una domanda sulla parte di dinamica o di circolazione oceanica a grande scala.