IGF



Atmosphere and ocean dynamics

prof. dr hab. Szymon P. Malinowski

Rok akademicki: 2019/2020
Semestr: zimowy

OPIS PRZEDMIOTU

1. Fluids: air, water. Constitutive equations. Structure of the atmosphere and the ocean. Similarities and differences.
2. Equations of motion in rotating coordinate frame (momentum, mass conservation, energy).
3. Atmosphere as a thin layer of fluid on a rotating sphere. Hydrostatic approximation. Potential temperature, potential density.
4. Multiscale atmospheric and oceanic flows. Filtration of equations. Geostrophic approximation.
5. Prognostic equations. Natural coordinates. Balanced flows in the atmosphere and in the ocean.
6. Shallow water equations. Incopmpressibility: Boussinesq and anelastic approximations.
7. Importance of the atmospheric boundary layer. Oceanic surface layer. Ekman layer in the atmosphere and in the ocean. Ocean -atmosphere interactions.
8. Circulation and vorticity. Potential vorticity. Cyclonic and anticyclonic circulation.
9. Quasi-geostrophic approximation. Numerical Weather Prediction. Mid-latitude circulations.
10. Waves in the atmosphere and in the ocean: acoustic, gravity, inertio-gravity, Rossby waves.
11. Hydrodynamic instabilities in the atmosphere and in the ocean. Baroclinic instability. Mesoscale circulations.
12. Global circulation. Energetics of global circulation. Heat transport in the ocean and in the atmosphere.

 

Bibliography:

Geoffrey K. Vallis, Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics

Benoit Cushman-Roisin, Introduction To Geophysical Fluid Dynamics. Physical and Numerical Aspects

J.R. Holton, An Introduction to dynamic meteorology

M. L. Salby, Fundamentals of Atmospheric Sciences

Materiały do zajęć

FILTR
Zajęcia / Prowadzący Typ zajęć

Szymon P. Malinowski

14 listopada 2019 15:15

Shallow water equations

Dokumenty do zajęć:
Lecture 06 - Prezentacja
DAO-w06-2019.pdf
Wykład

Szymon P. Malinowski

7 listopada 2019 00:00

Pressure coordinates. Thermal wind. Static stability. Gravity waves - intro.

Dokumenty do zajęć:
Lecture 05 - Prezentacja
DAO-w05-2019.pdf
Wykład

Jakub Nowak

15 listopada 2019 11:15

Dokumenty do zajęć:
List of equations - Skrypt do ćwiczeń
wzory.pdf
Ćwiczenia

Jakub Nowak

8 listopada 2019 11:15

Dokumenty do zajęć:
Problems: Session 05 - Skrypt do ćwiczeń
cwJN2019_05.pdf
Ćwiczenia

Jakub Nowak

31 października 2019 15:15

Dokumenty do zajęć:
Problems: Session 04 - Skrypt do ćwiczeń
cwJN2019_04.pdf
Ćwiczenia

Jakub Nowak

25 października 2019 11:15

Dokumenty do zajęć:
Problems: Session 03 - Skrypt do ćwiczeń
cwJN2019_03.pdf
Ćwiczenia

Jakub Nowak

18 października 2019 11:15

Dokumenty do zajęć:
- Skrypt do ćwiczeń
cwJN2019_02.pdf
Ćwiczenia

Szymon P. Malinowski

17 października 2019 12:00

Primitive equations.

Approximations: f-plane, b-plane, Boussinesq, shallow water.

Dokumenty do zajęć:
Lecture 04 - Prezentacja
DAO-w04-2019.pdf
Wykład

Szymon P. Malinowski

10 października 2019 11:32

Forces acting fluid parcels on rotating globe.

Scale analysis.

Geostrophic and prognostic approximation.

Hydroststic approximation.

Natural coordinates.

High and low pressure systems.

 

Dokumenty do zajęć:
Lecture 02-03 - Prezentacja
DAO-w02-3-2019.pdf
Wykład

Szymon P. Malinowski

10 października 2019 11:30

Basics

Dokumenty do zajęć:
Lecture 01 - Prezentacja
DAO-w01-2019.pdf
Wykład

Jakub Nowak

4 października 2019 11:15

Dokumenty do zajęć:
- Skrypt do ćwiczeń
cwJN2019_01.pdf
Ćwiczenia