דינמיקה של האטמוספירה 0341-3209

מרצה: נילי הרניק (קפלון 312, טל 6359, harnik@post.tau.ac.il).

מועד הקורס: יום ד', 13-16 קפלון 205.

שעות קבלה: בקביעה מראש במייל או אחרי השיעור

קובץ לבחינת בית: Eady_exam.m

מצגות וסיכומי השיעורים: מצגת שיעור 1

שעורי בית: שיעורי בית 1 שיעורי בית 2 שיעורי בית 3

תוכניות מחשב לשיעורי הבית:

שיעורי בית 2 שאלה 3 - geowinds_2.m ; freezeColors.m ; geop500mb98111000.txt ; urel500mb98111000.txt ; vrel500mb98111000.txt

לשימוש ברוב שאלות שיעורי הבית freezeColors.m

שיעורי בית 2 שאלה 4 - vorticity_demo.m ; vorticity_1.m; stream.m

שיעורי בית 3 - matlab\eady_model_1.m

סילבוס

הקורס נותן את הבסיס הדינמי להבנת הסירקולציה האטמוספרת בייחוד בסקלות סינופטיות ובקווי רוחב ממוזגים. המטרה להבין מאין נובעות סופות מזג אויר ומה שולט במבנה וההתפתחות שלהן. מדוע זרם הסילון מתפתל (ואינו פשוט זורם מעגלים ממזרח למערב), ומה שולט בסקלה ובהתפתחות של הפיתולים הללו. לשם כך נבין את המאזנים המרכזיים ונפתח את המשוואות הקואזי גיאוסטרופיות, שימור ערבוליות פוטנציאלית, הקשר בין ערבוליות לזרימה אנכית, שכבת אקמן ועוד.

כישורים והתנסות שהקורס מעניק:

מניפולציה ופתרון של משוואות דיפרנציאליות חלקיות (משוואות זרימה), אנאליזת הפרעות, אנאליזת סקלות ופיתוח משוואות מקורבות.

הבנה פיזיקאלית של המשוואות – המאזנים והכוחות השולטים, הבנת מאפיינים עיקריים של תופעות שונות כמו סופות סינופטיות, שקעי קרקע ורום, גלים פלנטריים, blocking

התנסות בתוכנת מטלאב והרצת מודלים נומריים פשוטים של משוואות זרימה מקורבות. נשתמש בעיקר בתוכניות מטלב נומריות המופיעות בגרסה מ-2004 של הספר של הולטון, הכוללת תקליטור.

הכרת מבנה השדות הדינמיים אותם נלמד באטמוספירה והתנסות בהפקת מפות אלו מנתונים קיימים באמצעות תכנת GOAT- Geophysical Observational Analysis Tool

הדגמות מעבדה במיכל מסתובב להדמיית תופעות בסיסיות באטמוספירה

ציון

הציון יינתן עפ"י המבחן הסופי. ישנה חובת הגשה של 80% מתרגילי הבית. כל תרגיל שייפתר בצורה טובה יזכה את התלמיד בנקודה נוספת לציון.

ספרות

הקורס וכן חלק מתרגילי הבית יתבססו על כמה ספרים:

Geoffrey Vallis (2006) Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics. Chapters 4-6.

James R. Holton (2004) An introduction to dynamic meteorology, chapters 4, 6-8.

Martin, J. E. (2006), Mid Latitude Atmospheric Dynamics. Chapters 5-6.

דרישות קדם

החומר הנלמד בקורס מכניקת רצף ומבוא לדינמיקה אטמוספרית. הספרים לעיל טובים לחזרה על החומר:

Vallis, chapters 1-4, Holton chapters 1-4, Martin, chapters 1-4.

כמו כן הספר הבא מצוין לחזרה על החומר, במיוחד לקבלת חוש פיזיקאלי לחומר הנלמד וכן תיאור של ניסויי מעבדה עם המיכל המסתובב.

Marshall and Plumb (2008) Atmosphere, Ocean and Climate dynamics. An introductory text, chapters 1, 3, 5-7

צילומים יפים של ניסויי המעבדה באתר הבא: Marshall and Plumb companion-site