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 ed analisi di 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. Evaporazione da superficie libera, traspirazione e fattori limitanti della evapotraspirazione. Elementi utili per la quantificazione dei fabbisogni idrici delle colture - Regimi climatici e indicatori semplificati di disponibilità e carenza idrica 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

Gli studenti si organizzeranno in gruppi per realizzare un lavoro monografico basato sull'elaborazione delle esercitazioni. Il lavoro prodotto potrà essere consultato durante l'esame scritto e verrà consegnato al termine della prova.

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 Ugo Maione (1995), Le piene fluviali - Ed. La Goliardica Pavese David R. Maidment (1993,1st ed.), Handbook of Hydrology, McGraw-Hill Education

Slides; Dispense;

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

Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;

... L'esame di Climatologia e Idrologia è composto da una prova scritta ed una discussione orale. L'esame scritto (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 30 punti (7.5 per ogni parte). Almeno uno degli esercizi deve raggiungere la votazione di 4/7.5. I voti rifiutati sono congelati e possono essere riutilizzati se richiesto. La discussione orale, obbligatoria, verterà sul compito scritto e sui contenuti dell'elaborato prodotto, offrendo la possibilità di modificare il punteggio ottenuto nella parte scritta, con una penalizzazione massima di 1 punto o un incremento fino a 4 punti.

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.