La parte dell'insegnamento dedicata alla Climatologia e Idrologia offre agli studenti, in primo luogo, le basi per la comprensione dei principali meccanismi che agiscono nella formazione del sistema climatico terrestre e della sua evoluzione in conseguenza delle alterazioni antropiche; in secondo luogo presenta i processi che regolano le caratteristiche del ciclo dell'acqua a scala di versante e di bacino, usando diverse accezioni del bilancio idrico a differenti scale spaziali e temporali.

Al termine dell'insegnamento gli studenti saranno in grado di: - riconoscere gli elementi di base della caratterizzazione climatica di una regione, - utilizzare semplici metodi di valutazione del bilancio energetico e di vapore su un'area - Conoscere le potenzialità di osservazioni climatiche grigliate e prodotti di rianalisi per il confronto con dati di modelli climatici globali. - Valutare quantitativamente il bilancio idrico del bacino idrografico a diverse scale temporali - Utilizzare semplici metodi statistici per analizzare la severità di piogge e piene osservate - Preparare una sintetica relazione su bilancio idrico o analisi di carenza idrica o su un evento alluvionale.

Conoscere elementi base di probabilità e statistica, padroneggiare l’uso di un foglio di calcolo. Non è richiesta ma è gradita la conoscenza di software per il calcolo numerico (ad es. Matlab) per lo sviluppo delle parti esercitative.

Climatologia: - Struttura verticale dell'atmosfera, gradienti adiabatici, stabilità atmosferica e fenomeni di precipitazione convettiva. Trasformazioni in aria umida, Legge di Clausius-Clapeyron e conseguenze del global warming sulle caratteristiche della precipitazione. - Circolazione atmosferica globale. Centri di alta e bassa pressione. Sistemi frontali (trasporto meridiano di energia, massa e quantità di moto nel sistema climatico) - Formazione e misura delle precipitazioni e relativa distribuzione spaziale. - Introduzione al bilancio energetico globale del sistema climatico. Bilancio radiativo atmosferico. - Regimi climatici. Evaporazione da superficie libera, traspirazione e fattori limitanti della evapotraspirazione. Elementi utili per la quantificazione dei fabbisogni idrici delle colture. Idrologia: - Ciclo dell'acqua e caratterizzazione delle risorse idriche. Modelli di bilancio idrico a scala di campo e di bacino: rappresentazioni semplificate, con particolare riferimento ad aree montane. Curve di durata delle portate. - Effetti delle variazioni climatiche sulle precipitazioni, sui deflussi stagionali e sulle portate di piena. Metodi per l'analisi dei trend nelle serie storiche di temperatura e precipitazioni. - Bilancio idrologico di piena - Formazione e dinamica del deflusso superficiale. Simulazione di piena mediante convoluzione con metodi lineari. - Analisi statistica semplificata di eventi osservati di piogge estreme e portate di piena - Caratterizzazione climatologica degli estremi di precipitazione mediante curve IDF. Eventi pluviometrici di progetto

A margine delle esercitazioni, gli studenti si organizzeranno in gruppo per realizzare un lavoro monografico successivamente valutato in sede di esame.

Il modulo di Climatologia e Idrologia è suddiviso in 30 ore di lezioni frontali e 30 ore di esercitazioni al PC, che saranno svolte in aula con i notebook degli studenti.

Note, Dispense e Stampe delle slides utilizzate, rese disponibili sul portale della didattica. Per consultazione: D. Hartmann (2016) Global Physical Climatology, Elsevier U. Maione (1990) Le piene Fluviali. La Goliardica Pavese Ven Te Chow (2010), Applied Hydrology, McGraw-Hill Education

Slides; Dispense;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Written test; Group project;

... L'esame è composto da una prova scritta (peso 80%) e una presentazione orale in Power Point (peso 20%). L'esame scritto di Climatologia e Idrologia (durata 2 ore) è volto a verificare il raggiungimento di una sufficiente autonomia nell'affrontare un problema tipico di classificazione climatica o di analisi di flussi idrologici. Il testo dell'esame contiene 2 esercizi e 2 domande aperte. Gli esercizi saranno risolti senza l'uso di computer portatili, ma potranno richiedere una calcolatrice tascabile, e le domande saranno incentrate sugli argomenti trattati a lezione. La valutazione dell'esame terrà conto dei metodi di risoluzione, della correttezza delle soluzioni numeriche, delle conoscenze dimostrate e della chiarezza della presentazione. La valutazione massima per gli esami scritti è di 28 punti. 2 punti bonus verranno applicati alla prima consegna del compito. I voti rifiutati sono congelati e possono essere riutilizzati se richiesto. La presentazione orale in Power Point (15 min. di presentazione + 15 min. di domande) è tenuta da gruppi di studenti che presenteranno un piccolo progetto su un argomento di applicazione delle metodologie apprese nelle lezioni ed esercitazioni.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.