ITALIANO:
MOTIVAZIONE
La terra è un sistema complesso di componenti che interagiscono tra loro e che può essere suddiviso in atmosfera, biosfera, geosfera e idrosfera. Per comprendere le interrelazioni tra queste diverse componenti, dobbiamo avere una certa comprensione di ciascuna di esse.
Il focus di questo corso è sui processi fisici all'interno dell'idrosfera, con particolare attenzione agli oceani. La scale spaziali e temporali di questi processi sono moltissime, e vanno dai centimetri e meno (dove si concentrano le forze dissipative), alle diverse migliaia di chilometri, con altrettanto diverse scale temporali: dai minuti ai secoli o i millenni. La comprensione dei concetti di base di oceanografia fisica è necessaria per apprezzare e comprendere appieno pure i processi delle altre discipline oceanografiche, la biologia marina, l'oceanografia chimica e la geologia marina.
Al di là delle sfide di carattere teorico che pone, l'oceanografia fisica è importante per molti motivi. Gran parte della popolazione umana del mondo vive vicino alla costa, dove si manifestano gli effetti delle degli uragani, delle onde, delle maree, delle correnti costiere e delle condizioni del mare più in generale. Le grandi correnti, come quella del Golfo, sono componenti importanti della circolazione oceanica globale e nel condizionare il clima in tutto il pianeta. El Nino è un esempio di un fenomeno su grande scala che, benché sia fisicamente limitato alla fascia equatoriale, provoca conseguenze globali sull'atmosfera e sull'oceano.
Infine, gli oceani svolgono un ruolo preponderante nel sistema climatico planetario. Le variazioni di temperatura dell’oceano sono senz’altro meno pronunciate rispetto a quelle dell’atmosfera. Però l’andamento degli ultimi decenni è caratterizzato da una crescita continua, senza incertezze, che costituisce la base le affermazioni sul cambiamento climatico e per le relative preoccupazioni.
DESCRIZIONE DEL CORSO
Questo corso si propone di introdurre gli studenti ai processi fisici che maggiormente influenzano gli oceani su grande scala. Verranno analizzate le equazioni di base che descrivono i principi su cui si basa l'oceanografia fisica. Questi principi sono poi utilizzati per aiutare a comprendere le onde, le maree, le correnti e la circolazione oceanica su larga scala. In questo corso non c’è però spazio per affrontare, seppur in modo introduttivo, la tecniche e i metodi dell’oceanografia fisica analitica. Si darà quindi enfasi ad una visione generale, valutando le grandezze fisiche principali in gioco, e guardando ai fenomeni come risultato emergente da una dinamica complessa che può essere in molti aspetti semplificata con modello stocastici.
Elenco non in ordine, di alcuni temi affrontati:
- - Proprietà dell'oceano e dell'atmosfera.
- - Come osserviamo e modelliamo l'oceano.
- - Le forze che guidano la circolazione oceanica.
- - Circolazione guidata dal vento, upwelling, giroscopi subtropicali e correnti di confine occidentali.
- - Onde dell'oceano e maree.
- - La circolazione termoalina.
- - Gli oceani e la variabilità del clima: El Niño e La Niña
- - Oceani come sistemi complessi.
ENGLISH
MOTIVATION
The earth is a complex system of interacting components that can be categorized into the atmosphere, biosphere, geosphere, and hydrosphere. To appreciate the interrelationships between these different components, we must have some understanding of each.
The focus of this course is on the physical processes within the hydrosphere, with particular attention to the oceans. The spatial and temporal scales of these processes are many, ranging from centimeters and less (where dissipative forces are concentrated), to several thousand kilometers, with equally diverse time scales: from minutes to centuries or millennia. Understanding the basic concepts of physical oceanography is necessary to fully appreciate and understand the processes of the other oceanographic disciplines, marine biology, chemical oceanography, and marine geology, as well.
Beyond the theoretical challenges it poses, physical oceanography is important for many reasons. Much of the world's human population lives near the coast, where the effects of hurricanes, waves, tides, coastal currents, and sea conditions more generally occur. Large currents, such as the Gulf Stream, are important components of global ocean circulation and in affecting climate across the planet. El Nino is an example of a large-scale phenomenon that, although physically limited to the equatorial belt, causes global consequences on the atmosphere and ocean.
Finally, the oceans play a predominant role in the planetary climate system. Ocean temperature variations are certainly less pronounced than those of the atmosphere. However, the trend of the last decades is characterized by a continuous growth, without uncertainties, which is the basis for climate change claims and related concerns.
COURSE DESCRIPTION
This course aims to introduce students to the physical processes that most influence the oceans on a large scale. The basic equations that describe the principles upon which physical oceanography is based will be reviewed. These principles are then used to help understand waves, tides, currents, and large-scale ocean circulation. However, in this course there is no room to address, albeit in an introductory fashion, the techniques and methods of analytical physical oceanography. Emphasis will therefore be placed on a general view, evaluating the main physical quantities involved, and looking at phenomena as an emerging result of complex dynamics that can be simplified in many respects with stochastic models.
List, not in order, of some of the topics addressed:
- Properties of the ocean and of atmosphere.
- How we observe and model the ocean.
- Forces that drive ocean circulation.
- Wind-driven circulation, upwelling, subtropical gyres and western boundary currents
- Ocean waves and tides.
- The thermohaline circulation.
- Oceans and climate variability: El Niño and La Niña
- Oceans as complex systems.
- Teacher: MARCO BIANUCCI