Descripción y contextualización de la asignatura

Los especialistas en ciencia y tecnología espacial tratan con problemas que en ocasiones surgen de la interacción entre la atmósfera terrestre con los instrumentos o sistemas que se emplean en ciencias espaciales. Un ejemplo claro de esta problemática aparece en los métodos de teledetección. Por tanto, parece importante que los alumnos que así lo deseen, puedan cursar una asignatura optativa en la que sean formados en el análisis y resolución de este tipo de problemas, para lo cual es importante un estudio detallado de los procesos físicos que aparecen en la atmósfera terrestre.



Dentro de la estructura general del master CyTE esta asignatura se engloba tanto dentro de la orientación tecnológica (por su potencial aplicabilidad en meteorología o estimación de recursos energéticos renovables, por ejemplo) como en el itinerario científico, por la importancia de los procesos atmosféricos en la investigación aeroespacial.

Resultados del aprendizaje de la asignatura

1. Procesar datos de tipo meteorológico de diferentes dominios de alta calidad en Internet en

formatos habituales en el entorno meteorológico profesional.

2. Generar representaciones gráficas habituales en meteorología que respeten las convenciones

habituales en el campo.

3. Aplicar los principios básicos de la termodinámica atmosférica a cálculos prácticos que involucren la densidad del aire, las evoluciones verticales de partículas o la estabilidad estática del aire, tanto mediante programas numéricos como mediante diagramas termodinámicos de uso común

(Stüve o skew-T ).

4. Utilizar las ecuaciones básicas de la dinámica atmosférica, su origen teórico y su formulación en

coordenadas cartesianas o esféricas.

5. Aplicar a casos prácticos las diferentes aproximaciones simples (geostrofía, viento del gradiente

o viento térmico) de la dinámica atmosférica.

6. Conocer los fundamentos de las técnicas numéricas de predicción del tiempo.

7. Conocer los fundamentos del ciclo global de agua, los diferentes términos del balance de

humedad en la atmósfera, los principios físicos básicos que lo gobiernan y los órdenes de

magnitud característicos de sus términos principales.

8. Manejar de forma adecuada las diferentes magnitudes implicadas en el transporte radiativo en

la atmósfera.

9. Describir cuantitativamente los procesos de absorción, dispersión y emisión.

10. Interpretar los términos de las ecuaciones de transferencia radiativa en la atmósfera y la

aproximación de atmósfera plano-paralela.

11. Realizar cálculos sencillos (numéricos o simplificados) de transferencia radiativa en la atmósfera.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Herramientas y porcentajes de calificación



a. Tareas: 40% de la calificación final. A lo largo de las semanas, se plantearán una serie de tareas tales como cálculo de índices de inestabilidad, efecto Föhn, cálculo de viento geostrófico, problemas que implican resolución analítica de casos simples, etc... Cada tarea tendrá una puntuación determinada en su enunciado.

Los informes entregados por los alumnos con cada tarea se evaluarán y se proporcionará una respuesta al alumnado incluyendo comentarios que hagan referencia a aquellos puntos donde se hayan cometido errores y que afecten a aspectos como la correcta aplicación de hipótesis físicas, el uso de una notación adecuada, unidades correctas y presentación (ejes, unidades, visibilidad) en el caso de los resultados a presentar en gráficos.



b. Tests de egela: 60% de la calificación final. Los tests de egela consistirán en preguntas cortas de tipo test sobre el contenido de la asignatura, a responder de forma individual online durante el periodo lectivo. Las preguntas serán de respuesta múltiple o numérica y se calificarán al finalizar cada test.



Renuncia



Las personas que no entreguen al menos el 70% de los tests de egela o las tareas requeridas como obligatorias serán consideradas como no presentadas en la convocatoria ordinaria.





El método de evaluación incluido en esta guía puede sufrir cambios si las directrices de las autoridades sanitarias así lo estableciesen. Las modificaciones a adoptar se anunciarían oportunamente, contando con las estrategias y herramientas necesarias para garantizar el derecho del alumnado a ser evaluado con equidad y justicia.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

En la convocatoria extraordinaria, los estudiantes deberán realizar un examen escrito que incluirá preguntas de test de múltiples opciones o numéricas y problemas de solución numérica.



El método de evaluación incluido en esta guía puede sufrir cambios si las directrices de las autoridades sanitarias así lo estableciesen. Las modificaciones a adoptar se anunciarían oportunamente, contando con las estrategias y herramientas necesarias para garantizar el derecho del alumnado a ser evaluado con equidad y justicia.

Temario

1. Introducción. Estructura de la Circulación General Atmosférica.



2. Técnicas y métodos de análisis de datos atmosféricos. Formatos de ficheros específicos para meteorología. Programas de tratamiento de datos y representación gráfica. Repositorios de datos.



3. Termodinámica de la atmósfera, ecuación de estado, índices de humedad, estabilidad e inestabilidad atmosférica



4. Meteorología dinámica. Ecuaciones básicas. Análisis de escala. Aproximaciones geostrófica, inercial, ciclostrófica y viento del gradiente. Capa límite planetaria.



5. Técnicas numéricas de predicción. Desarrollo de esquemas en diferencias finitas para sistemas simples. Fundamentos de técnicas de asimilación.



6. Balance de humedad en la atmósfera. El ciclo hidrológico atmosférico.



7. Radiación atmosférica. Atmósfera plano-paralela y modelos de balance de energía.



8. Variabilidad climática y cambio climático.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Transparencias, hojas de ejercicios y código fuente proporcionado por el profesor de la asignatura en la plataforma egela.ehu.eus

Bibliografía básica

An Introduction to Dynamic Meteorology, J. R. Holton, Elsevier Academic Press, ISBN: 0-12-354015-1



Atmospheric Modeling, Data Assimilation and Predictability, E. Kalnay, Cambridge University Press, ISBN: 0-521-79629-6



G. R. North y T. L. Erukhimova (2009) Atmospheric Thermodynamics. Elementary Physics and Chemistry.



D. Wilks (2011) Statistical Methods in the Atmospheric Sciences.



I. M. Vardavas and F. W. Taylor (2006) Radiation and Climate. Oxford Science Publications.

Bibliografía de profundización

J. P. Peixoto and A. H. Oort, 1992, Physics of Climate, AIP.







C. F. Bohren y B. A. Albrecht (1998) Atmospheric Thermodynamics







C. Elachi and J. van Zyl (2006) Introduction to the physics and techniques of remote sensing, 2 nd Ed. Wiley and Sons.







K. N. Liou (2002) An introduction to Atmospheric Radiation, Academic Press.







W. G. Rees (2013). Physical principles of remote sensing, 3rd ed. Cambridge University Press.

Revistas

Journal of Atmospheric Sciences







Monthly Weather Review







Journal of Applied Meteorology and Climatology







Journal of Geophysical Research. Atmospheres







Geophysical Research Letters







Atmospheric Chemistry and Physics

Enlaces

https://www.comet.ucar.edu/