INTRODUCCION A LA METEOROLOGÍA Y OCEANOGRAFÍA

PROGRAMA DE CURSO
Nombre
Código GF
INTRODUCCION A LA METEOROLOGÍA Y OCEANOGRAFÍA
Nombre en Inglés
INTRODUCTION TO METEOROLOGY AND OCEANOGRAPHY
Unidades
Horas de
Horas Docencia Horas de Trabajo
SCT
Docentes
Cátedra
Auxiliar
Personal
10
3
1.5
5,5
Requisitos
Carácter del Curso
FI22A
Obligatorio Licenciatura en
Geofísica. Electivo Común de
Licenciaturas. Propuesto en PFB y
como obligatorio en los Minors de
Energías Renovables y de
Meteorología y Climatología.
Resultados de Aprendizaje
Al final de este curso el estudiante tendrá los conceptos físicos básicos para comprender
fenómenos observables en la atmósfera baja y en el océano superficial, constituyentes
esenciales del clima y del ambiente en que se insertan las actividades propias de la ingeniería
civil, la geología y la geofísica.
Actividades de Aprendizaje
- Cátedras (45 horas en total)
- Clases auxiliares (22,5 horas en total) Laboratorios:
1) Balance de radiación en la superficie terrestre
2) Mediciones Meteorológicas (*) y Oceanográficas
3) Cartas del tiempo e imágenes satelitales
4) Experimentos mediante modelo climático.
- Tareas:
1) Ecuación hidrostática
2) Radiación solar
3) Humedad atmosférica
4) Diagramas Termodinámicos
5) Vientos geostrófico y térmico
6) Balance de energía superficial
- (*) salida a terreno
Evaluación General
- 5 tareas, 4 laboratorios* (30%)
- 3 controles y un examen final (70%)
*se requiere aprobación por separado
Unidades Temáticas
Número
1
Nombre de la Unidad
Composición de la atmósfera y radiación
Duración en Semanas
5
Referencias a
Aprendizajes Esperados
la Bibliografía
Contenidos
1. La atmósfera y los océanos en el
clima de la tierra: El sistema
climático y sus componentes.
Historia del clima de la tierra.
Grandes ciclos en el movimiento de
la tierra en torno al sol. (3)
Comprensión de la formación y
evolución de la composición química
de la atmósfera terrestre y el sistema
climático; identificación de los
factores que determinan tal proceso.
2. Estructura y composición de la
atmósfera y del océano: Capas y
procesos que determinan su
estructura térmica y composición en
la vertical. Constituyentes fijos y
variables. Componentes
antropogénicos. Los límites del
océano y de la atmósfera. (3)
Incorporación de los principios
fundamentales asociados a los
procesos radiativos que ocurren en la
atmósfera terrestre y su vinculación
con el sistema climático.
3. Procesos radiativos: Leyes básicas de
la radiación electromagnética.
Transferencia radiativa. Procesos
fotoquímicos elementales. Equilibrio
radiativo en el tope de la atmósfera.
Efecto de la atmósfera y del océano
en la radiación solar y terrestre.
Mediciones y métodos empíricos.
(6)
4. Efecto invernadero: Modelo simple de
atmósfera con n capas
completamente absorbentes de la
radiación terrestre. Balance radiativo
planetario, de la atmósfera y de la
superficie terrestre. Distribución
latitudinal del balance radiativo y
consecuencias dinámicas. (3)
Número
Nombre de la Unidad
Duración en Semanas
2
Humedad y Termodinámica atmosférica
Contenidos
Aprendizajes Esperados
5. Termodinámica atmosférica:
Continuidad de energía y masa.
Humedad en la atmósfera y
salinidad en el océano. Compresión
y expansión adiabáticas. Estabilidad
estática y consecuencias en la
dispersión de efluentes (caso de
Santiago). (6)
Comprensión de la termodinámica
atmosférica y su aplicación en el
estudio de movimientos verticales del
aire (ventilación) y de la humedad de
la atmósfera.
6. Física de la precipitación: Núcleos de
condensación. Efecto de tamaño de
gotas en nubes y sales disueltas en
el equilibrio de saturación.
Mecanismos de crecimiento de
gotas de nubes. Siembra de nubes.
(3)
Número
3
Aprehensión de los mecanismos
físicos que rigen la formación de
nubes y la precipitación.
Nombre de la Unidad
Dinámica y Circulación General de la Atmósfera
Contenidos
7. Dinámica de la atmósfera y del
océano: Ecuaciones básicas.
Aproximaciones para movimiento
balanceado (flujo geostrófico, flujo
de gradiente). Flujos inerciales.
Efecto de la fricción en la capa
límite. Viento térmico y aplicaciones.
Divergencia y vorticidad. (9)
8. Circulación general de la atmósfera y
del océano: Convección simple sin y
con efecto de Coriolis. Experimento
de Fultz. Aplicación a la atmósfera y
a los océanos. La espiral de Ekman.
Surgencia costera. Asimetrías,
superficies frontales y corrientes en
chorro. Circulación termohalina.
Olas y mareas. (6)
3
Referencias a
la Bibliografía
Duración en Semanas
4
Referencias a
Aprendizajes Esperados
la Bibliografía
Asimilación de los fenómenos de la
dinámica y circulación de la
atmósfera y de sus ecuaciones
gobernantes; comprensión de las
aproximaciones de éstas utilizadas
en ciencias atmosféricas.
Número
4
Nombre de la Unidad
Transferencia turbulenta, Balances Hídrico y de
Energía y Clima de Chile
Contenidos
Duración en Semanas
3
Aprendizajes Esperados
9. Transferencia turbulenta: Flujo medio
y perturbaciones. Transporte vertical
de calor, momentum y elementos
mezclados. Estimación y medición
de flujos turbulentos. Balance
hídrico y de energía. Flujo de calor
al submedio. Evapotranspiración. (3)
10. El clima de Chile y su variabilidad:
Efectos topográficos y de borde
(bloqueo andino, surgencia costera).
La inversión de subsidencia y la
termoclina. El sistema de corrientes
de Humboldt. El ciclo El
Niño/Oscilación del Sur. (3)
Referencias a
la Bibliografía
Incorporación de principios básicos
de transferencia turbulenta y su
aplicación práctica.
Comprensión de las características
principales del clima en Chile y los
mecanismos que determinan su
variabilidad en distintas escalas de
tiempo.
Bibliografía General
1. Atmósfera, tiempo y clima. R.G. Barry - R.J. Chorley. Editorial Omega (1980).
2. Global Physical Climatology. D. Hartmann. Academic Press (1994).
3. Descriptive Physical Oceanography. G.L. Pickard y W. J. Emery. Pergamon Press (1990)
Vigencia desde:
Elaborado por:
2008
José Rutllant C.