Departamento de Ciencias de la Atmósfera
Facultad de Ciencias - UdelaR

Modelización Numérica de la Atmósfera

 

» Objetivos y principales características del Curso

El egresado de la Licenciatura se enfrentará a los resultados de un sinnúmero de simulaciones con modelos numéricos de la atmósfera, así se dedique al pronóstico del tiempo, al pronóstico interestacional del clima o a estudiar aspectos de variabilidad climática de baja frecuencia y cambio climático. Sin intentar formar expertos en modelación, se pretende sentar los conceptos básicos de esta subdisciplina para que el estudiante entienda la naturaleza de los modelos y se maneje con comodidad con ellos. La primera parte del curso introduce nociones generales sobre resolución numérica de ecuaciones típicas de la dinámica atmosférica, mientras que la segunda parte introduce conceptos específicos, tales como parameterizaciones de fenómenos atmosféricos no resueltos por la grilla.

 

 

» Docentes

    • Marcelo Barreiro (T)
    • Gabriel Cazes (T)
    • Santiago de Mello (P)

 

» Aprobación de la materia

La aprobación del curso será a través de la entrega periódica de prácticos con ejercicios de resolución analítica y numérica. Al final del curso el estudiante deberá realizar un proyecto final cuya temática será decidida en conjunto con los docentes responsables. El examen consistirá en la defensa oral del proyecto final.

 

 

» Previaturas

    Haber aprobado el examen de Introducción a la Dinámica de la Atmósfera y haber aprobado el curso de Métodos Numéricos (F. Ingeniería) ó Física Computacional (F. Ciencias).
 

» Créditos:

    12 créditos

 

» Temario

    I. Repaso de ecuaciones dinámicas. Condiciones de borde. Clasificación de ecuaciones en derivadas parciales.
    II. Resolución numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias por diferencias finitas. Consistencia, estabilidad, convergencia. Esquemas explícitos e implícitos.
    III. Ecuación de difusión en 1-dimensión. Ecuación advectiva lineal. Dispersión y disipación numérica. Ecuación advectiva no-lineal. Aliasing.
    IV. Discretización horizontal. Tipos de grillas. Conservación de magnitudes cuadráticas. Ejemplo: ecuación de vorticidad en 2D.
    V. Coordenada vertical y condiciones de borde inferior y superior para la atmósfera.
    VI. Fenómenos no resueltos explícitamente. Noción de parameterización de procesos físicos. Ejemplos: nubes cúmulus y capa límite planetaria.
    VII. Tipos y usos de modelos numéricos de la atmósfera: globales, regionales, acoplados, climáticos y de predicción del tiempo.

 

» Bibliografía:

  • Numerical prediction and dynamic meteorology, G.J. Haltiner, R. T. Williams, Wiley 1980.
  • An introduction to dynamic meteorology, J. R. Holton, Academic Press, 2004.
  • Finite-difference methods in climate modeling, A. Arakawa.
  • Physically-Based Modelling and Simulation of Climate and Climatic Change - Part I, M. E. Schlesinger (ed.), Kluwer Academic Press, 79-168, 1988.
  • Computational techniques for fluid dynamics, Vol. 1, C. A. J. Fletcher, Springer, 2005.
  • Computational Methods for Fluid Dynamics. Ferziger & Peric, 1997, Springer
  • General Circulation Model Development. Past, Present and Future. D.A. Randall (Ed.). Academic Press, 2000.

 

 

» Horarios de Clases

  • Teoricos: Lunes y Jueves de 9:00hs a 11:00hs. Salón 107 (Fac. Ciencias)
  • Practico: Jueves de 11:00hs a 13:00hs. Salón 107 (Fac. Ciencias)

 

» Materiales de Clases Teóricas

1. Clasificacion EDPs - Presentacion 1

2. Discretizacion de EDPs

3. Ecuacion de Difusion - Metodos Explicitos e Implicitos

4. Ecuacion Advectiva Lineal

5. Ecuacion Advectiva No-Lineal

 

» Prácticos

Introducción a FORTRAN

Práctico 1

Práctico 2, dffsn1.f

Práctico 3, diffex_2017.f

 

» Otros materiales

 

 

» Avisos