Guía docente de Meteorología Física Avanzada (M40/56/1/12)

• Atmósfera terrestre.
• Balance de radiación.
• Efecto invernadero.
• Saturación del aire.
• Condensación del vapor de agua.
• Estabilidad atmosférica.
• Aerosoles atmosféricos.
• Nubes.

• Comprensión de textos en inglés científico.
• Conocimientos fundamentales de Fluidos, Termodinámica, Óptica y Electromagnetismo.

• El alumno sabrá/comprenderá:
  • La composición de la atmósfera y su estructura.
  • Los procesos de absorción, emisión y dispersión.
  • Las leyes del transporte radiativo.
  • La radiación solar y la radiación térmica.
  • El balance de radiación.
  • El efecto invernadero.
  • Las características del aire seco y su ecuación de estado.
  • Los diagramas termodinámicos y su uso en Meteorología.
  • El proceso de expansión adiabática para el aire.
  • Los índices de humedad.
  • Los métodos de medida de la humedad.
  • El aire húmedo y su ecuación de estado.
  • El concepto de temperatura virtual, su utilidad y cálculo.
  • Los diferentes mecanismos de saturación en la atmósfera.
  • El concepto de temperatura del punto de rocío, su utilidad y cálculo.
  • El concepto de temperatura del termómetro húmedo, su utilidad y cálculo.
  • El concepto de temperatura equivalente, su utilidad y cálculo.
  • El proceso de expansión adiabática del aire saturado.
  • El proceso de evolución pseudoadiabática.
  • Los procesos de mezcla en la atmósfera.
  • El equilibrio estático y el balance hidrostático.
  • La estabilidad e inestabilidad vertical.
  • El análisis de la estabilidad aplicando los criterios finitos de estabilidad.
  • La inestabilidad potencial.
  • La inestabilidad latente, distinguiendo entre efectiva y falsa.
  • La inestabilidad convectiva y la determinación del nivel de condensación por convección.
  • Los aerosoles atmosféricos y su clasificación según tamaño y origen.
  • La microfísica de nubes cálidas.
  • Los procesos de crecimiento de gotas.
  • Los núcleos de condensación.
  • La microfísica de nubes frías.
  • Los núcleos de hielo.
  • Los procesos de crecimiento de cristales de hielo.
  • Las nubes y nieblas, su clasificación y los mecanismos de formación.
  • Las diferentes formas de precipitación.
  • Los procesos de modificación artificial de las nubes.
  • El papel de los aerosoles y las nubes en el clima.
  • El campo eléctrico de la Tierra y los efectos eléctricos atmosféricos.
  • Los fenómenos ópticos: arco iris, halo, corona, espejismo, irisaciones.
  • La propagación del sonido en la atmósfera.
• Tras cursar esta materia los estudiantes han de ser capaces de:
  • Calcular los parámetros orbitales de la tierra y del sol.
  • Calcular los valores de insolación en la superficie de la tierra para un instante o periodo de tiempo dado.
  • Realizar cálculos de transferencia radiativa en la atmósfera terrestre.
  • Representar un sondeo aerológico real en el diagrama oblicuo.
  • Caracterizar el estado del aire en un nivel determinado.
  • Estudiar la estabilidad vertical del aire mediante el uso del diagrama oblicuo.
  • Realizar cálculos sobre la formación y el crecimiento de gotas y cristales de hielo.
  • Calcular parámetros temporales y espaciales en procesos de lluvia y nieve.
  • Elaborar informes de las actividades prácticas desarrolladas.

• Tema 1. COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE.
  • Atmósfera: composición atmosférica. Distribución de la masa atmosférica y de los constituyentes gaseosos. Partículas cargadas. Distribución de temperatura. Observaciones meteorológicas.
• Tema 2.- RADIACIÓN ATMOSFÉRICA. BALANCE DE RADIACIÓN.
  • Procesos de absorción, emisión y dispersión. Transporte radiativo. Radiación solar. Radiación térmica. Balance de radiación. Efecto invernadero.
• Tema 3.- AIRE SECO. AIRE HÚMEDO.
  • Aire seco. Ecuación de estado. Diagramas termodinámicos. Expansión adiabática. Índices de humedad. Medida de la humedad. Aire húmedo. Ecuación de estado. Temperatura virtual.
• Tema 4.- SATURACIÓN Y CONDENSACIÓN DEL AIRE HÚMEDO.
  • Mecanismos de saturación. Temperatura del punto de rocío. Temperatura del termómetro húmedo. Temperatura equivalente. Expansión adiabática del aire saturado. Evolución pseudoadiabática. Procesos de mezcla.
• Tema 5.- EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD
  • Equilibrio estático y balance hidrostático. Estabilidad e inestabilidad vertical. Análisis de la estabilidad. Criterios finitos de estabilidad. Inestabilidad potencial. Inestabilidad latente. Inestabilidad convectiva. Nivel de condensación por convección.
• Tema 6.- AEROSOLES ATMOSFÉRICOS Y MICROFÍSICA DE NUBES
  • Aerosoles atmosféricos: clasificación según tamaño y origen. Microfísica de nubes cálidas. Procesos de crecimiento de gotas. Núcleos de condensación. Microfísica de nubes frías. Núcleos de hielo. Crecimiento de cristales de hielo.
• Tema 7.- NIEBLAS, NUBES Y PRECIPITACIÓN
  • Nubes. Nieblas. Clasificación. Mecanismos de formación. Formas de precipitación. Modificación artificial de las nubes y la precipitación. Papel de los aerosoles y las nubes en el clima.

• Práctica 1.- Cálculo de parámetros orbitales y de valores de insolación.
• Práctica 2.- Cálculos de transferencia radiativa en la atmósfera terrestre.
• Práctica 3.- Representación de un sondeo aerológico real en el diagrama oblicuo. Caracterización del estado del aire en un nivel determinado.
• Práctica 4.- Estudio de la estabilidad vertical del aire mediante el uso del diagrama oblicuo.
• Práctica 5.- Cálculos de formación y crecimiento de gotas y cristales de hielo.
• Práctica 6.- Cálculos de parámetros temporales y espaciales en procesos de lluvia y nieve.

• Haltiner, G.J. and Martin, F.L., Meteorología Dinámica y Física, I. N. Meteorología, Madrid, 1990.
• Holton, J.R., An introduction to dynamical meteorology. Academic Press Inc., 4ª edición, U.S.A., 2004.
• Retallack, B.J., Compendio de Meteorología, Vol.I, Parte 2 – Meteorología Física, Organización Meteorológica Mundial, Nº 364, Suiza, 1974.
• Wallace, J.M. and Hobbs, P.V., Atmospheric Science. An Introductory Survey, 2ª edición, Academic Press, Canadá, 2006.

• Ahrens, C.D., Meteorology Today: an introduction to weather, climate and the environment, Ninth Edition, Brooks/Cole, Belmont, CA, USA, 2009.
• Barry, R.G. and Chorley, R.J., Atmósfera, tiempo y clima. Omega S.A., Barcelona, 1999.
• Hobbs, P.V. and Deepak, A., Clouds, their formation, optical properties and effects. Academic Press, New York, 1981.
• Houghton, J.T., The Physics of Atmospheres, 3ª edición, Cambridge University Press, 2002.
• Iribarne, J.V. and Godson, W.L., Termodinámica de la atmósfera, 1996, INM, 1996.
• Lutgens, F.K. and Tarbuck, E.J., The atmosphere, 12th Edition, Pearson, Boston, USA, 2013.
• Mason, B.J. The physics of clouds. 2ª edición. Oxford University Press, Oxforf, 1971.
• McIntosh, D.H. and Thom, A.S., Meteorología básica, Alhambra, Madrid, 1983.
• Petty, G.W., A first course in Atmospheric Thermodynamics, Sundog Publishing, Madison, 2009.
• Rogers, R.R. Física de las nubes. Reverté, Barcelona, 1977.
• Salby, M., Fundamentals of Atmospheric Physics, Academic Press, San Diego, 1996.

• http://www.ecn.ac.uk/
• http://www.ecmwf.int/
• https://www.uea.ac.uk/groups-and-centres/climatic-research-unit
• http://ingrid.ldeo.columbia.edu/
• http://www.aemet.es/es/portada
• http://www.ametsoc.org/
• http://www.ipcc.ch
• http://www.wmo.ch
• http://www.ncdc.noaa.gov/
• http://www.globalchange.gov/
• http://www.rmets.org/
• https://www.meted.ucar.edu/index.php
• http://edgcm.columbia.edu/

• MD01 Lección magistral/expositiva 
• MD02 Sesiones de discusión y debate 
• MD03 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
• MD06 Ejercicios de simulación 
• MD09 Realización de trabajos individuales 

• Valoración de entregas de prácticas y problemas propuestos por el profesor (50%).
• Prueba escrita con preguntas teóricas y problemas, que se realizará en la fecha que fije la Comisión Académica, en la que el alumno deberá obtener una calificación mínima de 5 puntos (50%).

• Examen final único teórico-práctico con preguntas sobre todos los temas impartidos en clase (100%).

• Examen de contenido teórico-práctico con preguntas sobre todos los temas impartidos en clase (100%).

• Acciones de coordinación: a principio de curso, se llevarán a cabo reuniones de coordinación según establece el Sistema de la Garantía de la Calidad.
• Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).