CLIMATE MODELLING AND MONITORING

Il corso fornisce elementi di Dinamica del Clima, Modellistica Climatica e Monitoraggio Ambientale.
Sara' diviso in 3 moduli: Climate Dynamics, Modelling and Monitoring.
Esercizi verranno assegnati durante le lezioni e svolti in aula.

Module 1: Climate dynamics (6h + 2h exercises)
Module 2: Climate modelling (6 h + 2 h exercises)
Module 3: Climate monitoring (4 h + 2,5 h exercises)

I candidati dovranno assimilare gli elementi che costituiscono il sistema climatico terreste ed le equazioni che ne descrivono il moto. Dovranno imparare ad approssimare equazioni differenziali secondo diversi metodi numerici. Dovranno inoltre apprendere i fondamenti della modellistica climatica e conoscere i principali programmi internazionali che si occupano di monitoraggio ambientale a grande scala.

Fondamenti di geofluidodinamica, climatologia e metodi numerici.

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Module 1: Climate dynamics (6h + 2h exercises)
Module 2: Climate modelling (6 h + 2 h exercises)
Module 3: Climate monitoring (4 h + 2,5 h exercises)

————————————————————— Module 1

Climate dynamics: energy budget, general circulation of atmosphere and ocean.

Hydrological cycle. IPCC projections

Motion’s equations, approximations, some examples.

————————————————————— Module 2

Climate modelling principles: from physical problem to numerical solutions. Grids, resolution, spatial and temporal discretization and methods,

Climate Modelling: Earth System Models, CMIP – PMIP, ensemble, uncertainties, scenarios and climate model experiments, Regional climate models (CORDEX), Next Generation Earth System Models (ICON and storm resolving models).

————————————————————— Module 3

Climate simulations, reanalyses, observations.
Remote Sensing (satellites, lidars and radars)
In situ measurements (stations, buoys, atmospheric sounding)
Copernicus Climate Service, ARGO and other projects for global monitoring.

————————————————————— Data Analysis
Every Thursday

How to access and download reanalysis data and climate model simulations.
How to manage NetCDF files.
How to do some simple computations (averages, ensemble mean and spread, anomalies ... ).
How to plot data.

Software: Matlab, CDO, NCL.

Testo di riferimento: Goosse H., P.Y. Barriat, W. Lefebvre, M.F. Loutre and V. Zunz, (2008-2010). Introduction to climate dynamics and climate modeling.

http://www.climate.be/textbook/contents.html
http://climate.envsci.rutgers.edu/climdyn2019/Goosse.pdf

Il testo di riferimento verra' integrato da slides distribuite in formato elettronico durante le lezioni.

I progressi verranno monitorati tramite esercizi svolti in classe. Inoltre una sorta di mid-class checkpoint sara' pianificata alla fine di ogni modulo in cui gli studenti dovranno analizzare dati da simulazioni climatiche e rianalisi. Gli esami verranno sostenuti in forma orale.

orale

Lezioni frontali, discussione con gli studenti ed esercitazioni.