Dinamica dell'atmosfera

Titolo originale:

Atmospheric Dynamics

Contenuto del libro:

Questo libro di testo è destinato ai corsi di laurea e di specializzazione in meteorologia e scienze dell'atmosfera, nonché ai ricercatori che lavorano sugli aspetti teorici e numerici del tempo e del clima o sulla fluidodinamica geofisica. La trattazione è concisa, approfondita e autonoma. Tutti i concetti necessari sono introdotti e il lettore viene guidato in modo esplicito su tutti i passaggi matematici.

Il libro inizia con la derivazione delle equazioni del moto. Queste vengono poi utilizzate per discutere gli aspetti fondamentali del tempo e del clima. Vengono discussi i meccanismi alla base dei moti vorticosi, noti dalla carta meteorologica giornaliera. La teoria delle acque basse viene introdotta come strumento per un'analisi efficiente di concetti chiave, come le onde atmosferiche e i vortici a scala sinottica. La teoria quasigeostrofica viene descritta e poi utilizzata per spiegare il verificarsi e i meccanismi del tempo extratropicale attraverso l'instabilità baroclina. Vengono discusse le proprietà specifiche dello strato limite atmosferico, con particolare attenzione all'interazione tra turbolenza e flussi medi. Segue uno sguardo dettagliato alla circolazione atmosferica globale, evidenziando il suo controllo da parte delle onde di Rossby e delle onde gravitazionali.

Allo stesso tempo, il lettore viene introdotto a concetti essenziali che trovano applicazione nel campo, come l'equilibrio geostrofico e idrostatico, il ruolo dell'entropia e della temperatura potenziale, la vorticità potenziale, il teorema di Kelvin, la teoria dell'instabilità, le equazioni di Reynolds, il flusso di Eliassen-Palm e lo pseudo-momento, l'asintotica multiscala, la teoria WKB, l'azione ondosa, la media euleriana trasformata, gli strati critici e la rifrazione delle onde.

Il testo è completato da appendici su importanti concetti matematici e su ulteriori elaborazioni del testo principale. I riassunti dei capitoli e i consigli di lettura aiutano il lettore non solo a concentrarsi sull'essenziale, ma anche ad allargare l'orizzonte.