Abilità e competenze

Spiegare i principi fisici che sono alla base delle equazioni che descrivono flussi atmosferici di larga scala (cioè le equazioni primitive), compresa la derivazione delle forze apparenti e delle forze reali che agiscono su un fluido in un sistema di riferimento rotante, e formulare l’equazione dei moti orizzontali.

Esprimere in coordinate di pressione le equazioni primitive che governano l’evoluzione del flussi atmosferici su larga scala, ed esplicitare i vantaggi derivanti dall’utilizzo di questo sistema di coordinate.

Applicare l’analisi di scala per determinare i processi dominanti che operano in vari esempi di moti fluidi, e derivare le equazioni che descrivono flussi bilanciati (compresi i moti inerziali, i moti ciclostrofici, i moti geostrofici e i moti di gradiente), l’equilibrio idrostatico e l’equilibrio di vento termico.

Spiegare i concetti di divergenza, vorticità e vorticità potenziale, descrivere i meccanismi per generare variazioni di tali parametri, e determinare la relazione tra divergenza nel vento orizzontale e moto verticale.

Spiegare le approssimazioni e le ipotesi coinvolte nel derivare il sistema di equazioni quasi-geostrofiche, delineare la derivazione della tendenza del geopotenziale e le equazioni omega, fornire una interpretazione fisica dei termini forzanti in queste equazioni, e utilizzare queste equazioni per spiegare la distribuzione del moto verticale e la tendenza di geopotenziale in un sistema baroclino in via di sviluppo.

Utilizzare forme approssimate delle equazioni che descrivono moti fluidi per descrivere la struttura e la propagazione delle onde acustiche, delle onde di gravità e delle onde di Rossby.

Spiegare come si ottengono le informazioni provenienti dalle reti e dai sistemi di osservazione e come si predispongono per essere utilizzati in un modello NWP, e spiegare i principi che sono alla base un’analisi obiettiva, dell’assimilazione dei dati (tra cui 3D-Var e 4D-Var) e l’inizializzazione dei modelli numerici.

Modelli di previsione NWP

Descrivere i componenti chiave di un modello NWP (comprese le variabili prognostiche, le leggi fisiche, e come i processi fisici sono parametrizzati), e spiegare la differenza tra i tipi di modelli (per esempio, i modelli spettrali rispetto ai modelli a punti di griglia, i modelli idrostatici rispetto ai modelli non idrostatici).

Punti di forza e di debolezza del NWP

Valutare i punti di forza e di debolezza delle NWP e le ragioni per cui esistono limiti alla prevedibilità della situazione meteorologica.

Previsione di ensemble

Descrivere i principi alla base delle previsioni di ensemble e come un tale approccio può essere utilizzato per le previsioni a breve, medio e lungo termine.

Previsioni da mensili a stagionali

Spiegare la base scientifica delle previsioni mensili, stagionali e intra-annuali.

Downscaling

Descrivere le tecniche utilizzate per fornire informazioni dettagliate atmosferico regionale in base alle uscite dei modelli globali.

Post-elaborazione e applicazioni

Descrivere le tecniche utilizzate per la post-elaborazione delle uscite di un modello di previsione meteorologica numerica (per esempio, l’uso di elaborazioni statistiche delle uscite del modello) e alcune delle applicazioni guidate dalle uscite PMN (per esempio, di modelli del moto ondoso o di modelli per valutare la produzione delle colture).