GEOFISICA MARINA E OCEANOGRAFIA

Conoscenza e capacità di comprensione:

• Gli studenti acquisiranno una comprensione approfondita dei processi fisici che regolano gli oceani, inclusi la circolazione oceanica, le onde, le maree e le interazioni oceano-atmosfera. 
• Saranno in grado di spiegare i principi teorici alla base dei principali fenomeni oceanografici, integrando concetti di fisica, matematica e meteorologia.
• Gli studenti acquisiranno i principi teorici e le applicazioni dei metodi geofisici in ambiente marino.
• Gli studenti comprenderanno i fenomeni alla base della generazione di noise sismico in ambiente marino legato allo stato del mare.

Capacità di applicare le conoscenze acquisite:

• Gli studenti avranno la capacità di applicare le conoscenze acquisite per analizzare dati oceanografici e interpretare modelli fisici.
• Aquisiranno la capacità di risolvere problemi complessi nell'ambito dell'oceanografia fisica, collegando teoria e osservazioni per spiegare fenomeni fisici. 
• Grazie alle conoscenze acquisite,  gli studenti sapranno scegliere il metodo di analisi più idoneo da applicare in ambiente marino in funzione della problematica da affrontare. 
• Gli studenti saranno in grado di selezionare strumentazione e metodologia geofisica da utilizzare in funzione del contesto geologico-marino da indagare. 

Autonomia di giudizio:

• Gli studenti saranno in grado di valutare criticamente studi scientifici nell'ambito dell'oceanografia fisica.
• Saranno capaci di formulare giudizi autonomi riguardo complessi processi fisici che regolano gli oceani. 
• Gli studenti saranno in grado di valutare criticamente i risultati acquisiti da indagini geofisiche.

Abilità comunicative:

• Gli studenti svilupperanno abilità nella comunicazione dei risultati scientifici, utilizzando un linguaggio tecnico e appropriato.
• Saranno in grado di collaborare efficientemente in team multidisciplinari contribuendo con competenze specifiche dell'oceanografia fisica e della geofisica. 

Capacità di apprendere

• Acquisizione di adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze e della capacità di accedere alla letteratura specializzata nel campo dell'oceanografia fisica e geofisica marina. 
• Gli studenti svilupperanno la capacità di integrare autonomamente nuove conoscenze metodologiche e tecnologiche in contesti operativi e di ricerca, adattando criticamente strumenti e approcci acquisiti durante il corso a problematiche emergenti e a nuovi scenari applicativi nell'ambito dell'oceanografia fisica e della geofisica marina.
• Saranno in grado di consultare autonomamente la letteratura scientifica e i dati oceanografici disponibili online (a titolo esemplificativo, COPERNICUS products, ERA5 ed altri)

Il corso si articola in lezioni frontali dedicate alla trattazione teorica dei contenuti di oceanografia fisica e geofisica marina, ed esercitazioni pratiche in ambiente MATLAB per l'elaborazione e l'interpretazione di dati oceanografici reali (es. serie temporali di altezza significativa dell'onda, mappe bidimensionali di parametri oceanografici, dati COPERNICUS/ERA5).

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza, potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.

Dimensione, forme e materiali del fondale oceanico: dimensioni, tettonica a placche e topografia delle profondità oceaniche, caratterisitche del fondale, scale spaziali, costa, spiaggia, pendenza e innalzamento della piattaforma continentale, stretti e passaggi oceanici, metodi per mappare la topografia del fondale, fondali marini, bacini oceanici, Mar Mediterraneo;

Proprietà fisiche dell'acqua di mare: proprietà molecolari dell'acqua, pressione, proprietà termiche, densità, traccianti, suono nel mare, ghiaccio nel mare; 

Distribuzioni tipiche delle caratteristiche dell'acqua: distribuzione della temperatura degli oceni, distribuzione della salinità, distribuzione della densità, ossigeno disciolto, nutrienti e altri traccianti, età, tempo di turnover e tasso di ventilazione; 

Bilanci di massa, sale e calore: conservazione del volume e della massa, conservazione del sale, conservazione dell'energia termica, bilancio termico, distribuzione geografica e variazione temporale dei termini del bilancio termico, trasporto termico meridionale, flussi di galleggiamento; 

Processi dinamici della circolazione oceanica: meccanismi, bilancio della quantità di moto, mixing tra strati, risposta alla forzante del vento, bilancio geostrofico, vorticità, circolazione guidata dal vento;

Onde di gravità e maree: proprietà generali delle onde, onde di gravità superficiali, onde di gravità interne, maree; 

Osservazioni negli oceani: osservazioni in situ, telerilevamento della circolazione oceanica globale, sintesi e prospettive; 

Il metodo magnetico: concetti base del magnetismo, rilievo magnetico, interpretazione e applicabilità al contesto dell'esplorazione marina;
Il metodo gravimetrico: concetti base della gravimetria, rilievo, correzioni alle osservazioni di gravità, metodi e applicabilità al contesto marino. 

Concetti base in ambiente MATLAB e applicazioni con dati oceanografici

Lowrie, W., & Fichtner, A. (2020): Fundamentals of geophysics. Cambridge University Press. 

Siedler, Gerold, et al. Ocean circulation and climate: a 21st century perspective. Academic Press, 2013. 

Schroeder, K. & Chiggiato, J. Oceanography of the Mediterranean Sea: an introductory guide.

Dispense.

La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l'integrazione Attiva e Partecipata – Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti)

Cos'è una spring tide e uno storm surge. 

Cosa sono le onde interne? Parla delle loro caratteristiche e forzanti. 

Cosa sono le Maree?

Parla del principio di conservazione del volume

Cos'è l'albedo?

Cosa sono i traccianti e perché sono utili? 

Fammi alcuni esempi di traccianti

Cos'è la spirale di Ekman?